EP3301389A1 - Wärmeübertrager - Google Patents

Wärmeübertrager Download PDF

Info

Publication number
EP3301389A1
EP3301389A1 EP16191006.2A EP16191006A EP3301389A1 EP 3301389 A1 EP3301389 A1 EP 3301389A1 EP 16191006 A EP16191006 A EP 16191006A EP 3301389 A1 EP3301389 A1 EP 3301389A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
channel
medium
fluid
heat exchanger
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP16191006.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Zafer Turhan
Saim Kirgiz
Halil Ufuk Oezboga
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bosch Termoteknik Isitma ve Klima Sanayi Ticaret AS
Original Assignee
Bosch Termoteknik Isitma ve Klima Sanayi Ticaret AS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bosch Termoteknik Isitma ve Klima Sanayi Ticaret AS filed Critical Bosch Termoteknik Isitma ve Klima Sanayi Ticaret AS
Priority to EP16191006.2A priority Critical patent/EP3301389A1/de
Publication of EP3301389A1 publication Critical patent/EP3301389A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/10—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
    • F28D7/103—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically consisting of more than two coaxial conduits or modules of more than two coaxial conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D21/0001—Recuperative heat exchangers
    • F28D21/0003—Recuperative heat exchangers the heat being recuperated from exhaust gases
    • F28D21/0005—Recuperative heat exchangers the heat being recuperated from exhaust gases for domestic or space-heating systems
    • F28D21/0007—Water heaters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/0066—Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids
    • F28D7/0083—Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids with units having particular arrangement relative to a supplementary heat exchange medium, e.g. with interleaved units or with adjacent units arranged in common flow of supplementary heat exchange medium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0012—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the apparatus having an annular form
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0093—Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/22—Arrangements for directing heat-exchange media into successive compartments, e.g. arrangements of guide plates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2200/00—Heat sources or energy sources
    • F24D2200/16—Waste heat
    • F24D2200/18—Flue gas recuperation

Definitions

  • the invention relates to a heat exchanger with at least one channel unit to a guide of a medium to be heated and at least one guide unit to a guide of a fluid, which is intended to heat the medium to be heated, wherein the at least one channel unit at least two concentric with each other arranged medium channels.
  • the at least one channel unit comprises at least one transverse channel, which is intended to fluidly connect the at least two medium channels with each other.
  • a heat exchanger having advantageous properties in terms of efficiency, in particular, power efficiency, heat transfer efficiency, space efficiency, component efficiency, and / or cost efficiency can be provided.
  • a heat exchanger with increased flexibility and / or stability can be provided be, which in particular a pressure and / or pressure surges of at least 10 bar and advantageously at least 16 bar withstands.
  • a complexity, in particular in a manufacturing process can be reduced, whereby an assembly cost can be kept advantageously low.
  • a pressure drop caused by the channel unit can advantageously be kept low.
  • a "heat exchanger” is to be understood as meaning, in particular, at least one part, in particular a subassembly, of a heating system, advantageously for heating and / or hot water preparation.
  • the heat exchanger is designed as a secondary heat exchanger and in particular provided to use latent heat of the fluid to a heating of the medium to be heated.
  • the heat exchanger is preferably arranged in a fluid line of the heating system and is advantageously flowed through in at least one operating state of the fluid.
  • the fluid advantageously corresponds to at least one exhaust gas flow of at least one heating unit, advantageously a gas and / or oil burner, of the heating system.
  • the medium to be heated preferably corresponds to a further fluid, in particular deviating from the fluid, advantageously a liquid, and more preferably water.
  • the heating system can have exactly one heat exchanger.
  • the heating system is particularly advantageously of modular design and, in particular, can be expanded by means of any desired number of heat exchangers, advantageously at least substantially identical to the heat exchanger, and advantageously arranged in series.
  • objects of at least substantially identical construction should be understood to mean, in particular, objects which have at least substantially identical exterior shapes to each other, but in particular in at least one feature, in particular in a construction, a diameter, a mode of operation and / or an arrangement can distinguish.
  • the at least substantially identical objects are preferably identical to one another, apart from manufacturing tolerances and / or within the scope of production engineering possibilities and / or within the scope of standardized tolerances.
  • a "channel unit” should be understood as meaning, in particular, a unit which is advantageously tubular and preferably designed as a flow channel which is intended in particular to receive the medium to be heated and in particular to at least partially conduct and / or lead.
  • the channel unit defines, in particular, at least one medium channel which is at least largely closed and / or spatially separated for the medium to be heated.
  • the channel unit is arranged to at least a large part and particularly preferably completely in a flow region of the fluid.
  • the channel unit has at least one fluid flow region, in particular at least when viewed parallel to a main extension direction of the channel unit, which is flowed through by the fluid, in particular in at least one operating state.
  • the main extension direction of the channel unit preferably runs at least substantially parallel to a main flow direction of the fluid.
  • at least substantially parallel should be understood in this context in particular in parallel with a maximum deviation of 20 °, preferably 10 °, particularly preferably 2 °.
  • the channel unit is at least substantially rotationally symmetrical and / or rotationally symmetrical, with an axis of symmetry preferably parallel to the main extension direction of the channel unit and / or to the main flow direction of the fluid.
  • a medium channel wall of the channel unit facing the fluid flow region and / or delimiting the fluid flow region spatially separates, in particular, the medium channel for the medium to be heated from the fluid flow region.
  • a further medium channel wall faces, in particular, the fluid flow region and / or delimits the fluid flow region.
  • the further medium channel wall spatially separates in particular the further medium channel for the medium to be heated from the fluid flow region.
  • the channel unit is annular when viewed parallel to the main direction of extension of the channel unit.
  • the medium channel wall and / or the further medium channel wall are annular when viewed parallel to the main extension direction of the channel unit.
  • the medium channel wall preferably forms a hollow cylinder.
  • the further Mediumkanalwandung advantageously also forms a hollow cylinder.
  • a wall thickness of the Mediumkanalwandung and / or the Hollow cylinder is less than 3 mm, preferably less than 1 mm and more preferably less than 0.8 mm.
  • At least 55%, advantageously at least 65%, preferably at least 75%, particularly preferably at least 85% and particularly advantageously at least 95% are to be understood by the term "for at least a large part".
  • a "main extension direction" of an object should be understood to mean, in particular, a direction which runs parallel to a longest edge of a smallest geometric cuboid which just completely encloses the object.
  • a "guide unit” should be understood to mean, in particular, a unit which is provided to at least partially guide and / or guide the fluid, in particular such that a heat exchange between the fluid and the medium to be heated is enabled and / or takes place ,
  • the guide unit extends at least to a major extent and more preferably completely over an entire main extension length of the channel unit.
  • at least one guide element of the guide unit and preferably all guide elements of the guide unit preferably extends completely over at least a large part and particularly preferably completely over an entire main extension length of the channel unit.
  • a "main extension length" of an object should be understood as meaning, in particular, a maximum extent of the object in a main extension direction of the object.
  • concentric should be understood in particular as meaning an at least substantially common center.
  • the Mediumkanalwandung and the other Mediumkanalwandung are arranged concentrically to each other.
  • the medium channel wall and the further medium channel wall have an at least substantially common center of gravity.
  • at least the medium channel wall is formed of a metal and / or a metal alloy, and particularly preferably of stainless steel.
  • the medium channels have an annular cross-section.
  • the cross section extends in particular transversely to the main direction of extension of the channel unit and / or transversely to the main flow direction of the fluid.
  • the transverse channel preferably has a cross-section which has a shape of a circular area.
  • the transverse channel extends at least partially through the at least two medium channels.
  • two different medium channels have different diameters.
  • a fluid flow region is arranged, which in particular comprises an annular cross-section.
  • fluid technology is to be understood to mean, in particular, an exchange and / or a transfer of the medium to be heated.
  • intended is intended to be understood in particular specially designed and / or equipped.
  • the fact that an object is intended for a specific function should in particular mean that the object fulfills and / or executes this specific function in at least one application and / or operating state.
  • the at least one transverse channel extends at least substantially perpendicular to a main flow direction of the fluid.
  • a channel main extension extends at least substantially perpendicular to the main extension direction of the channel unit.
  • at least substantially perpendicular is to be understood in this context, in particular perpendicular to a deviation of less than 45 °, preferably less than 20 °, more preferably less than 5 °.
  • the at least one transverse channel extends exactly perpendicular to a main flow direction of the fluid.
  • the at least one transverse channel is at least partially formed by at least one medium channel wall of the at least one channel unit.
  • the at least one transverse channel is completely formed by at least one medium channel wall of the at least one channel unit.
  • the at least one transverse channel is formed by a multiplicity of medium channel walls of the at least one channel unit.
  • the at least one medium channel wall delimits the at least one transverse channel at least in regions in a radial direction of the transverse channel.
  • the at least one channel unit comprises at least one medium channel wall and at least one further medium channel wall, which are connected to one another in a material-locking manner, at least to form the transverse channel.
  • the at least one medium channel wall and the at least one further medium channel wall are soldered to one another and / or welded together to form the transverse channel.
  • integral should be understood to mean, in particular, at least materially bonded and / or formed with one another.
  • the material bond can be produced for example by an adhesive process, a Anspritzrata, a welding process, a soldering process and / or by another process.
  • this is a piece of a single blank, a mass and / or a casting, such as in an extrusion process, in particular a one- and / or multi-component extrusion process, and / or an injection molding process, in particular a single and / or multi-component Injection molding process, manufactured.
  • at least one medium channel wall has a collar and / or a deformation which is provided for contacting and / or connection to a further medium channel wall.
  • the Mediumkanalwandung is provided to a boundary of the medium channel and provided the further Mediumkanalwandung to a limit of another medium channel.
  • the at least one medium channel wall and the at least one further medium channel wall are preferably connected to one another in the region of the transverse channel by a material fit.
  • in the range is to be understood in this context in particular with a distance of not more than 3 cm, preferably of not more than 1 cm, particularly preferably of not more than 0.5 cm.
  • the at least one medium channel wall and the at least one further medium channel wall are connected to one another at least via an interfacial connection enclosing the transverse channel.
  • an advantageous stability, service life and / or fatigue strength can be achieved.
  • the adhesive connection is annular.
  • the at least one transverse channel completely penetrates at least two medium channel walls of the channel unit.
  • a low-resistance flow through the medium to be heated can be achieved by the channel unit and at the same time an almost space-neutral design can be achieved.
  • the at least one transverse channel completely penetrates all medium channel walls.
  • the at least one channel unit comprises at least one further transverse channel, which is provided for fluidically connecting the at least two medium channels to one another.
  • the at least one channel unit is provided to a supply line of the medium to be heated.
  • the at least one further channel unit is provided for discharging the medium to be heated.
  • the at least one transverse channel is arranged within a heat exchange region of the guide unit.
  • a heat exchange region is to be understood as meaning, in particular, a region in which, in at least one operating state, there is an essential transfer of heat from the fluid into the medium to be heated.
  • the heat exchange region has a cylindrical extension.
  • the heat exchange area extends maximally to axial ends of the channel unit. The axial ends form the ends of the channel unit in the main extension direction.
  • the heat exchange region has at least substantially the same diameter as the channel unit.
  • the at least one guide unit comprises at least one guide element, which is provided for a flow division of the fluid, in particular immediately prior to entry of the fluid into a heat exchange region of the guide unit, wherein the at least one guide element, along a main flow direction of the fluid before When viewed in the heat exchange region of the guide unit, it has at least one rounded end region.
  • the guide element is arranged at least partially and preferably at least a large part in the heat exchange region.
  • the guide element is arranged centrally in the channel unit and / or concentrically with the at least two medium channels.
  • the guide element extends to at least a large part, and particularly preferably completely, over an entire main extension length of the channel unit.
  • the end portion of the guide element is formed hemispherical.
  • the heat exchanger comprises at least one further channel unit, which is provided for guiding a further medium to be heated, wherein the fluid is provided to heat the further medium to be heated.
  • the fluid is provided to heat the other medium via the medium to be heated.
  • the fluid is intended to heat hot water, wherein the hot water is provided for heating heating water.
  • hot water is to be understood in particular as meaning hot domestic hot and / or warm drinking water.
  • the at least one further channel unit comprises at least one further medium channel, which is arranged coaxially to the at least two medium channels of the channel unit.
  • the heat exchanger can be made particularly compact.
  • the heat exchanger can have a particularly high efficiency in one operation.
  • the at least one further channel unit preferably has a multiplicity of further medium channels.
  • the at least one further medium channel viewed perpendicular to a main flow direction of the fluid, adjoins at least the at least two medium channels of the channel unit.
  • the fluid can heat the medium in a particularly simple manner, which then in turn heats the further medium.
  • a particularly rapid provision of hot water can be achieved.
  • the at least one further medium channel to a Mediumkanalwandung, which at least partially, preferably for the most part, rests flat against the Mediumkanalwandung the other medium channel.
  • the at least one further channel unit comprises at least two further medium channels arranged concentrically to one another, wherein the at least one further channel unit comprises at least one further transverse channel which is provided for the at least two further medium channels fluidly connect to each other.
  • the heat exchanger can be provided with advantageous properties in terms of efficiency, in particular, power efficiency, heat transfer efficiency, space efficiency, component efficiency, and / or cost efficiency.
  • the heat exchanger can be provided with increased flexibility and / or stability, which in particular withstands a pressure and / or pressure surges of at least 10 bar and advantageously at least 16 bar.
  • a complexity, in particular in a manufacturing process can be reduced, whereby an assembly cost can be kept advantageously low.
  • a pressure drop caused by the further channel unit can advantageously be kept low.
  • the heating system can achieve a particularly high efficiency.
  • the heating system comprises at least one fluid line which is provided to supply the fluid to the heat exchanger, wherein a maximum flow cross section of the heat exchanger at least substantially corresponds to a maximum flow cross section of the fluid line.
  • a heating system with advantageously high efficiency, in particular power efficiency, heat transfer efficiency, space efficiency, component efficiency and / or cost efficiency, can be provided.
  • a maximum flow cross section of the heat exchanger at least substantially corresponds to a maximum flow cross section of the fluid line
  • a maximum flow cross section of the heat exchanger by at most 15%, advantageously by at most 10% and more preferably by at most 5% of a maximum Flow cross section of the fluid line deviates.
  • the guide unit is provided to guide the fluid in a main flow direction, which is aligned at least substantially opposite to the force acting on the guide unit gravity.
  • a particularly high efficiency can be achieved.
  • opposite should in this In particular, reference is made to a direction of a force vector which describes gravity on the earth.
  • the heat exchanger and / or the heating system should not be limited to the application and embodiment described above.
  • the heat exchanger and / or the heating system may have a different number than a number of individual elements, components and units mentioned herein for performing a function described herein.
  • the FIG. 1 shows a heating system 36a for heating and / or hot water preparation in a schematic representation.
  • the heating system 36a is designed in the present case as a condensing boiler and in particular provided for wall mounting. In principle, however, a heating system could also be embodied as any other heating system, for example as a heat recovery system and / or as a storage heater.
  • the heating system 36a includes a heating unit 42a.
  • the heating unit 42a is designed as a burner unit, in the present case in particular as a gas burner.
  • the heating unit 42a is designed to burn a mixture of a combustion air and a fuel, in particular gas, and thereby to generate a flame.
  • the heating unit 42a is provided to provide a fluid, in the present case in particular an exhaust gas stream.
  • a heating unit as an oil burner and / or any other heating unit.
  • the heating system 36a in the present case comprises a primary heat exchanger 44a.
  • the primary heat exchanger 44a is arranged in a vicinity of the heating unit 42a, in the present case in particular the flame of the heating unit 42a.
  • the primary heat exchanger 44a and / or a liquid conducted through the primary heat exchanger 44a, in particular water, is thereby heated by means of the flame.
  • the primary heat exchanger 44a could also be dispensed with.
  • the heating system 36a comprises a, in the present case in particular designed as a secondary heat exchanger, heat exchanger 10a.
  • the heat exchanger 10a is arranged in a main flow direction 24a of the fluid behind the primary heat exchanger 44a.
  • the heat exchanger 10a is provided for heating a medium to be heated, in particular water, in the present case, in particular through the heat exchanger 10a.
  • the heat exchanger 10a is provided to utilize latent heat of the fluid, in particular the generated by means of the heating unit 42a, in particular the exhaust gas flow to a heating of the medium to be heated.
  • An operating temperature of the fluid and / or the medium to be heated is between 10 ° C and 80 ° C. The fluid is thus intended to heat the medium to be heated.
  • the heating system 36a additionally comprises a fluid line 38a in which the heat exchanger 10a is arranged.
  • a maximum flow cross section of the heat exchanger 10a corresponds at least substantially to a maximum flow cross section of the fluid line 38a.
  • the heating system 36a comprises a chimney conduit 46a, which is provided for a removal of the fluid from the heat exchanger 10a.
  • the chimney conduit 46a may be designed to be open, in particular, at an end, not shown, to an environment or, alternatively, to lead into a chimney system not described in detail. In principle, it is also conceivable that the chimney duct 46a leads the fluid to a further heat exchanger.
  • the FIGS. 2 to 4 show a detailed view of the heat exchanger 10a.
  • the heat exchanger 10a comprises a channel unit 12a.
  • the channel unit 12a is closed a guide provided by a medium to be heated.
  • the channel unit 12a is arranged centrally in the fluid line 38a.
  • the channel unit 12a is completely disposed in a flow area of the fluid.
  • a lower area of the Figures 2 and 3 defines a fluid inlet for the fluid, while an upper region defines a fluid outlet for the fluid.
  • the heat exchanger 10a has a guide unit 14a for guiding the fluid.
  • the guide unit 14a is provided to guide the fluid in a main flow direction 24a, which is opposite to the force acting on the guide unit 14a gravity.
  • the guide unit 14a comprises at least one, in the present case exactly one, guide element 32a.
  • the guide element 32a is arranged, in particular centrally, in the channel unit 12a.
  • the guide element 32a is at least substantially cylindrical and / or rod-shaped.
  • the guide element 32a extends over a total main extension length of the channel unit 12a.
  • the channel unit 12a extends around the guide element 32a, in particular over an entire main extension length of the channel unit 12a.
  • An outer diameter of the guide element 32a is adapted to an inner diameter of the channel unit 12a, in particular at least when viewed parallel to a main extension direction of the channel unit 12a.
  • the guide element 32a is provided for displacement of the fluid from a central region immediately before entry of the fluid into a heat exchange region 30a of the guide unit 14a.
  • the guide element 32a is thus provided to a conduit of the fluid in the channel unit 12a.
  • the guide element 32a has a rounded end region 34a.
  • the end portion 34a as viewed along the main flow direction 24a of the fluid, is disposed before entering the heat exchange portion 30a of the guide unit 14a.
  • the end portion 34a of the guide member 32a is hemispherical in shape.
  • the channel unit 12a comprises a plurality of concentrically arranged medium channels.
  • the channel unit 12a comprises exactly eight medium channels, of which only two medium channels 16a, 18a are designated and described here by way of example.
  • the number of medium channels can, of course, be considered meaningful to a person skilled in the art
  • the medium channels 16a, 18a are arranged concentrically with each other. Each of the medium channels 16a, 18a has, viewed in the main flow direction 24a, an annular cross-section. Each medium channel 16a, 18a has a different diameter.
  • the guide element 32a is arranged concentrically with the medium channels 16a, 18a. Fluid flow areas 48a into which the fluid can flow in the main flow direction 24a are spanned between the medium channels 16a, 18a. By way of example, only one fluid flow region 48a of the fluid flow regions is designated and described here.
  • a medium channel wall 26a of the channel unit 12a bounding the fluid flow area 48a spatially separates the medium channel 16a for the medium to be heated from the fluid flow area 48a.
  • Another medium channel wall 28a bounds the fluid flow area 48a.
  • the further medium channel wall 28a spatially separates the further medium channel 18a from the fluid flow region 48a.
  • the fluid flow region 48a is arranged between two medium channels 16a, 18a or between two medium channel walls 26a, 28a.
  • the medium channel walls 26a, 28a are made of stainless steel. However, it is also conceivable in this connection that the medium channel walls 26a, 28a are formed from another material which appears expedient to the person skilled in the art, in particular from copper or another metal and / or a metal alloy.
  • the medium channel wall 26a and the further medium channel wall 28a are arranged concentrically with one another.
  • the channel unit 12a includes a transverse channel 20a.
  • the transverse channel 20a is provided to fluidly connect the medium channels 16a, 18a with each other.
  • the channel unit 12a includes another transverse channel 22a.
  • the further transverse channel 22a is provided to fluidly connect the medium channels 16a, 18a with each other.
  • the channel unit 12a comprises exactly two transverse channels 20a, 22a, it being conceivable in principle to provide further transverse channels for the fluidic connection of the medium channels 16a, 18a. Except for the formation of the transverse channels 20a, 22a is the channel unit 12a rotationally symmetrical. An axis of symmetry runs parallel to the main flow direction 24a of the fluid.
  • the transverse channel 20a is provided to a supply line of the medium to be heated.
  • the transverse channel 20a has a cross section which has a shape of a circular area.
  • the transverse channel 20a extends through the medium channels 16a, 18a. More specifically, the transverse channel 20a extends completely through all the medium channels 16a, 18a.
  • the transverse channel 20a extends perpendicular to the main flow direction 24a of the fluid. In other words, an axial direction of the lateral channel 20a is aligned perpendicular to the main flow direction 24a of the fluid.
  • the transverse channel 20a extends in its main extension direction in a radial direction of the channel unit 12a.
  • the transverse channel 20a is formed by the medium channel walls 26a, 28a of the channel unit 12a.
  • the transverse channel 20a completely penetrates the medium channel walls 26a, 28a of the channel unit 12a. More specifically, the transverse channel 20a completely penetrates all medium channel walls 26a, 28a.
  • the medium channel walls 26a, 28a define the transverse channel 20a in a radial direction of the transverse channel 20a.
  • the transverse channel 20a is directly connected to the medium channels 16a, 18a.
  • the transverse channel 20a is completely disposed within the heat exchange region 30a of the guide unit 14a.
  • the medium channel wall 26a and the further medium channel wall 28a are connected to one another in a material-locking manner.
  • the medium channel wall 26a and the further medium channel wall 28a are soldered together.
  • the medium channel wall 26a and the further medium channel wall 28a are welded together.
  • the medium channel wall 26a and the further medium channel wall 28a are connected to one another in the region of the transverse channel 20a by a material fit.
  • the medium channel wall 26a and the further medium channel wall 28a are connected to each other via a cross-channel 20a entanglement connection.
  • the material connection is annular.
  • the further transverse channel 22a is provided for a discharge of the medium to be heated.
  • the further transverse channel 22a is arranged in front of the transverse channel 20a in the main flow direction 24a of the fluid.
  • the further transverse channel 22a has a cross section which has a shape of a circular area.
  • the further transverse channel 22a extends through the medium channels 16a, 18a. More specifically, the further transverse channel 22a extends completely through all the medium channels 16a, 18a.
  • the further transverse channel 22a extends perpendicular to the main flow direction 24a of the fluid. In other words, an axial direction of the further transverse channel 22a is aligned perpendicular to the main flow direction 24a of the fluid.
  • the further transverse channel 22a extends in its main extension direction in a radial direction of the channel unit 12a.
  • the further transverse channel 22a is formed by the medium channel walls 26a, 28a of the channel unit 12a.
  • the further transverse channel 22a completely penetrates the medium channel walls 26a, 28a of the channel unit 12a. More specifically, the further transverse channel 22a completely penetrates all the medium channel walls 26a, 28a.
  • the medium channel walls 26a, 28a define the further transverse channel 22a in a radial direction of the further transverse channel 22a.
  • the further transverse channel 22a is directly connected to the medium channels 16a, 18a.
  • the further transverse channel 22a is arranged completely within the heat exchange region 30a of the guide unit 14a.
  • the medium channel wall 26a and the further medium channel wall 28a are connected to one another in a material-locking manner.
  • the medium channel wall 26a and the further medium channel wall 28a are soldered together.
  • the medium channel wall 26a and the further medium channel wall 28a are welded together.
  • the medium channel wall 26a and the further medium channel wall 28a are connected to one another in the region of the further transverse channel 22a by a material fit.
  • the medium channel wall 26a and the further medium channel wall 28a are connected to each other via a further transverse channel 22a enclosing adhesive connection.
  • the material connection is annular.
  • the transverse channel 20a and the further transverse channel 22a are aligned parallel to one another in a main extension direction. Like in the FIG. 5 As shown, the transverse channel 20a and the further transverse channel 22a are disposed on a same side of the channel unit 12a. The transverse channel 20a and the further transverse channel 22a have at least substantially the same geometric dimensions.
  • FIG. 6 shows a portion of the fluid line 38a and the heat exchanger 10a shown simplified before assembly. Between the fluid line 38a and an outermost Mediumkanalwandung 50a a medium channel is also arranged after assembly.
  • the fluid line 38a has lateral connection pieces 52a, 54a, which is provided for connection to a supply line or a discharge of medium line pipes, not shown.
  • the heat exchanger 10a is sealingly connected during assembly at its axial ends in the circumferential direction with the fluid line 38a, in particular soldered or welded. As further shown, it is basically conceivable to arrange a further heat exchanger 10a 'with a different diameter in a further fluid line 38a'.
  • FIGS. 7 to 11 a further embodiment of the invention is shown.
  • the following descriptions are essentially limited to the differences between the embodiments, with respect to the same components, features and functions on the description of the other embodiment, in particular the FIGS. 1 to 6 , can be referenced.
  • the letter a in the reference numerals of the embodiment of FIGS. 1 to 6 by the letter b in the reference numerals of the embodiment of FIGS. 7 to 11 replaced.
  • identically designated components in particular with regard to components with the same reference numerals, can in principle also to the drawings and / or the description of the other embodiment, in particular the FIGS. 1 to 6 , to get expelled.
  • FIGS. 7 and 8th show an alternative designed heat exchanger 10b of a heating system for Schuungsworth- and hot water preparation in a schematic representation.
  • the heating system is analogous to in the FIG. 1 constructed heating system and therefore will not be described in detail below.
  • the heat exchanger 10b comprises a channel unit 12b.
  • the channel unit 12b is provided for guiding a medium to be heated.
  • the channel unit 12b is completely disposed in a flow area of a fluid.
  • the heat exchanger 10b has a guide unit 14b for guiding the fluid.
  • the guide unit 14b is provided to guide the fluid in a main flow direction 24b, which is opposite to the force acting on the guide unit 14b gravity.
  • the guide unit 14b is provided to guide the fluid in a main flow direction 24b, which is aligned in the direction of the force acting on the guide unit 14b gravity.
  • the guide unit 14b comprises at least one, in the present case exactly one, guide element 32b.
  • the guide element 32b is arranged, in particular centrally, in the channel unit 12b.
  • the guide element 32b is at least substantially cylindrical and / or rod-shaped.
  • the guide element 32b extends over an entire main extension length of the channel unit 12b.
  • the channel unit 12b extends around the guide element 32b, in particular over an entire main extension length of the channel unit 12b.
  • An outer diameter of the guide element 32b is adapted to an inner diameter of the channel unit 12b, in particular at least when viewed parallel to a main extension direction of the channel unit 12b.
  • the guide element 32b is provided for displacement of the fluid from a central region immediately before entry of the fluid into a heat exchange region 30b of the guide unit 14b.
  • the baffle 32b is thus provided for directing the fluid into the channel unit 12b.
  • the guide element 32b has a rounded end region 34b.
  • the end portion 34b as viewed along the main flow direction 24b of the fluid, is disposed before entering the heat exchange portion 30b of the guide unit 14b.
  • the end portion 34b of the guide element 32b is hemispherical in shape.
  • the channel unit 12b comprises a plurality of concentric medium channels.
  • the channel unit 12b comprises exactly ten medium channels, of which only four medium channels 16b, 18b are designated and described here by way of example.
  • the number of medium channels can, of course, vary within a frame that appears appropriate to the person skilled in the art.
  • the medium channels 16b, 18b are arranged concentrically with each other.
  • Each of the medium channels 16b, 18b, when viewed in the main flow direction 24b, has an annular cross section.
  • Each medium channel 16b, 18b has a different diameter.
  • the guide element 32b is arranged concentrically with the medium channels 16b, 18b.
  • Between the medium channels 16b, 18b are alternately fluid flow areas 48b, in which the fluid can flow in the main flow direction 24b, and further medium channels are arranged. Of the fluid flow areas, only two fluid flow areas 48b are designated and described here by way of example.
  • Two medium channel walls 26b of the channel unit 12b bounding the fluid flow area 48b spatially separate the medium channels 16b for the medium to be heated from the fluid flow area 48b.
  • the fluid flow region 48b is always arranged directly between two medium channels 16b, 18b or between two medium channel walls 26b, 28b.
  • the Mediumkanalwandept 26b, 28b are formed of stainless steel. However, it is also conceivable in this connection that the medium channel walls 26b, 28b are formed from another material which appears expedient to the person skilled in the art, in particular from copper or another metal and / or a metal alloy.
  • the Mediumkanalwandeptept 26b, 28b are arranged concentrically with each other.
  • the channel unit 12b includes a first transverse channel 20b.
  • the first transverse channel 20b is provided to fluidly connect the medium channels 16b, 18b with each other.
  • the channel unit 12b includes a second transverse channel 22b.
  • the further transverse channel 22b is provided to fluidly connect the medium channels 16b, 18b with each other.
  • the channel unit 12b comprises precisely two transverse channels 20b, 22b, it being conceivable in principle to use even further transverse channels for the fluidic connection of the medium channels 16b, 18b provide.
  • the transverse channels 20b, 22b extend at an angle of 90 ° to each other.
  • the transverse channel 20b is provided to a supply line of the medium to be heated, more precisely to the supply of hot water.
  • the transverse channel 20b has a cross section which has a shape of a circular area. Like in the FIG. 10 shown in more detail, the transverse channel 20b extends through the medium channels 16b, 18b. More specifically, the transverse channel 20b extends completely through all the medium channels 16b, 18b.
  • the transverse channel 20b extends perpendicular to the main flow direction 24b of the fluid. In other words, an axial direction of the lateral channel 20b is oriented perpendicular to the main flow direction 24b of the fluid.
  • the transverse channel 20b extends in its main extension direction in a radial direction of the channel unit 12b.
  • the transverse channel 20b is formed by the medium channel walls 26b, 28b of the channel unit 12b.
  • the transverse channel 20b completely penetrates the medium channel walls 26b, 28b of the channel unit 12b. More specifically, the transverse channel 20b completely penetrates all medium channel walls 26b, 28b.
  • the medium channel walls 26b, 28b define the transverse channel 20b in a radial direction of the transverse channel 20b.
  • the transverse channel 20b is directly connected to the medium channels 16b, 18b.
  • the transverse channel 20b is completely disposed within the heat exchange region 30b of the guide unit 14b.
  • the medium channel walls 26b, 28b are connected to one another in a material-locking manner.
  • the Mediumkanalwandungen 26b, 28b are soldered together. Alternatively, it is also conceivable that the medium channel walls 26b, 28b are welded together.
  • the Mediumkanalwandept 26b, 28b are connected in the region of the transverse channel 20b cohesively with each other.
  • the Mediumkanalwandept 26b, 28b are connected to one another via the cross-channel 20b entanglement connection.
  • the material connection is annular.
  • the further transverse channel 22b is provided for discharging the medium to be heated.
  • the further transverse channel 22b viewed in the main flow direction 24b of the fluid, is arranged in front of the transverse channel 20b.
  • the other cross channel 22b has a cross section having a shape of a circular area.
  • the further transverse channel 22b extends through the medium channels 16b, 18b. More specifically, the further transverse channel 22b extends completely through all the medium channels 16b, 18b.
  • the further transverse channel 22b extends perpendicular to the main flow direction 24b of the fluid. In other words, an axial direction of the further transverse channel 22b is oriented perpendicular to the main flow direction 24b of the fluid.
  • the further transverse channel 22b extends in its main extension direction in a radial direction of the channel unit 12b.
  • the further transverse channel 22b is formed by the medium channel walls 26b, 28b of the channel unit 12b.
  • the further transverse channel 22b penetrates the medium channel walls 26b, 28b of the channel unit 12b completely. More specifically, the further transverse channel 22b completely penetrates all medium channel walls 26b, 28b.
  • the medium channel walls 26b, 28b define the further transverse channel 22b in a radial direction of the further transverse channel 22b.
  • the further transverse channel 22b is directly connected to the medium channels 16b, 18b.
  • the further transverse channel 22b is arranged completely within the heat exchange region 30b of the guide unit 14b.
  • the medium channel walls 26b, 28b are connected to one another in a material-locking manner.
  • the Mediumkanalwandungen 26b, 28b are soldered together. Alternatively, it is also conceivable that the medium channel walls 26b, 28b are welded together.
  • the Mediumkanalwandungen 26b, 28b are connected to each other in the region of the further transverse channel 22b cohesively.
  • the Mediumkanalwandept 26b, 28b are connected to one another via the further transverse channel 22b cohesive connection.
  • the material connection is annular.
  • the transverse channel 20b and the further transverse channel 22b are aligned in a main extension direction at an angle of 90 ° to each other.
  • the transverse channel 20b and the further transverse channel 22b have at least substantially the same geometric dimensions.
  • the heat exchanger 10b comprises a further channel unit 56b, which leads to a guide of another to be heated Medium, more precisely from heating water, is provided.
  • the fluid is intended to heat the further medium to be heated. This takes place indirectly via the medium arranged in the medium channels 16b, 18b.
  • the further channel unit 56b comprises further medium channels.
  • the further channel unit 56b comprises six further medium channels, of which only two further medium channels 58b, 60b are described here.
  • the further medium channels 58b, 60b are arranged coaxially with the medium channels 16b, 18b of the channel unit 12b.
  • Each of the further medium channels 58b, 60b has, viewed in the main flow direction 24b, an annular cross-section. Each of the further medium channels 58b, 60b has a different diameter.
  • the guide element 32b is arranged concentrically to the other medium channels 58b, 60b. In each case two medium channels 16b, 18b and one of the fluid flow regions 48b are arranged between the further medium channels 58b, 60b.
  • the further medium channels 58b, 60b in each case, perpendicular to the main flow direction 24b of the fluid, adjoin two medium channels 16b, 18b of the channel unit 12b.
  • the further channel unit 56b comprises a third transverse channel 62b and a fourth transverse channel 64b.
  • the transverse channels 62b, 64b are provided to fluidly interconnect the further medium channels 58b, 60b.
  • the further channel unit 56b comprises in this embodiment exactly two transverse channels 62b, 64b, it being conceivable in principle to provide further transverse channels for the fluidic connection of the medium channels 58b, 60b.
  • the transverse channels 62b, 64b extend at an angle of 90 ° to each other.
  • the transverse channels 62b, 64b are arranged at different heights, viewed in the main flow direction 24b of the fluid.
  • the third transverse channel 62b is provided to a supply line of the medium to be heated, more precisely to the supply of the heating water.
  • the transverse channel 62b has a cross section which has a shape of a circular area. Like in the FIG. 9 shown in more detail, the transverse channel 62b extends through the medium channels 58b, 60b. More specifically, the transverse channel 62b extends completely through all the medium channels 58b, 60b.
  • the transverse channel 62b extends perpendicular to the main flow direction 24b of the fluid. In other words, an axial direction of the lateral channel 62b is aligned perpendicular to the main flow direction 24b of the fluid.
  • the transverse channel 62b extends in its main extension direction in a radial direction of the further channel unit 56b.
  • the transverse channel 62b is formed by medium channel walls 66b, 68b of the further channel unit 56b, of which only two are described and described by way of example here.
  • the medium channel walls 66b, 68b delimit the medium channels 58b, 60b spatially and fluidically from the medium channels 16b, 18b.
  • the transverse channel 62b completely penetrates the medium channel walls 66b, 68b of the channel unit 56b. More specifically, the cross channel 62b completely penetrates all medium channel walls 66b, 68b.
  • the medium passage walls 66b, 68b define the transverse passage 62b in a radial direction of the transverse passage 62b.
  • the transverse channel 62b is directly connected to the medium channels 58b, 60b.
  • the transverse channel 62b is completely disposed within the heat exchange portion 30b of the guide unit 14b.
  • the medium channel walls 66b, 68b are connected to one another in a material-locking manner.
  • the medium channel walls 66b, 68b are soldered together. Alternatively, it is also conceivable that the medium channel walls 66b, 68b are welded together.
  • the Mediumkanalwandept 66b, 68b are connected to each other in the region of the transverse channel 62b cohesively.
  • the medium channel walls 66b, 68b are connected to one another via a cohesive connection enclosing the transverse channel 62b.
  • the material connection is annular.
  • the fourth transverse channel 64b is provided for discharging the medium to be heated ( FIG. 11 ).
  • the transverse channel 64b is located in the main flow direction 24b of the fluid in front of the transverse channel 62b.
  • the transverse channel 64b has a cross section having a shape of a circular area.
  • the transverse channel 64b extends through the medium channels 58b, 60b. More specifically, the cross channel 64b extends completely through all the medium channels 58b, 60b.
  • the transverse channel 64b extends perpendicular to the main flow direction 24b of the fluid. In other words, an axial direction of the lateral channel 64b is aligned perpendicular to the main flow direction 24b of the fluid.
  • the transverse channel 64b extends in its main extension direction in a radial direction of the further channel unit 56b.
  • the fourth transverse channel 64b is formed by the medium channel walls 66b, 68b of the further channel unit 56b.
  • the transverse channel 64b thereby completely penetrates the medium channel walls 66b, 68b of the further channel unit 56b. More specifically, the cross channel 64b completely penetrates all medium channel walls 66b, 68b.
  • the medium channel walls 66b, 68b define the transverse channel 64b in a radial direction of the transverse channel 64b.
  • the transverse channel 64b is directly connected to the medium channels 58b, 60b.
  • the transverse channel 64b is completely disposed within the heat exchange portion 30b of the guide unit 14b.
  • the medium channel walls 66b, 68b are connected to one another in a material-locking manner.
  • the medium channel walls 66b, 68b are soldered together.
  • the medium channel walls 66b, 68b are welded together.
  • the Mediumkanalwandungen 66b, 68b are connected to each other in the region of the transverse channel 64b cohesively.
  • the Mediumkanalwandungen 66b, 68b are connected to each other via a cross-channel 64b entanglement connection.
  • the material connection is annular.
  • the third transverse channel 62b and the fourth transverse channel 64b are aligned in a main extension direction at an angle of 90 ° to each other.
  • the third transverse channel 62b and the fourth transverse channel 64b have at least substantially the same geometric dimensions.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Wärmeübertrager (10a; 10b) mit zumindest einer Kanaleinheit (12a; 12b) zu einer Führung eines zu erwärmenden Mediums und mit zumindest einer Führungseinheit (14a; 14b) zu einer Führung eines Fluids, das dazu vorgesehen ist, das zu erwärmende Medium zu erwärmen, wobei die zumindest eine Kanaleinheit (12a; 12b) zumindest zwei konzentrisch zueinander angeordnete Mediumkanäle (16a; 16b, 18a; 18b) umfasst. Es wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine Kanaleinheit (12a; 12b) zumindest einen Querkanal (20a; 20b, 22a; 22b) umfasst, der dazu vorgesehen ist, die zumindest zwei Mediumkanäle (16a; 16b, 18a; 18b) fluidtechnisch miteinander zu verbinden.

Description

    Stand der Technik
  • Es ist bereits ein Wärmeübertrager mit zumindest einer Kanaleinheit zu einer Führung eines zu erwärmenden Mediums und mit zumindest einer Führungseinheit zu einer Führung eines Fluids, das dazu vorgesehen ist, das zu erwärmende Medium zu erwärmen, wobei die zumindest eine Kanaleinheit zumindest zwei konzentrisch zueinander angeordnete Mediumkanäle umfasst, vorgeschlagen worden.
    • Offenbarung der Erfindung
  • Die Erfindung geht aus von einem Wärmeübertrager mit zumindest einer Kanaleinheit zu einer Führung eines zu erwärmenden Mediums und mit zumindest einer Führungseinheit zu einer Führung eines Fluids, das dazu vorgesehen ist, das zu erwärmende Medium zu erwärmen, wobei die zumindest eine Kanaleinheit zumindest zwei konzentrisch zueinander angeordnete Mediumkanäle umfasst.
  • Es wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine Kanaleinheit zumindest einen Querkanal umfasst, der dazu vorgesehen ist, die zumindest zwei Mediumkanäle fluidtechnisch miteinander zu verbinden. Dadurch kann ein Wärmeübertrager mit vorteilhaften Eigenschaften hinsichtlich einer Effizienz, insbesondere einer Leistungseffizienz, einer Wärmeübertragungseffizienz, einer Bauraumeffizienz, einer Bauteileeffizienz und/oder einer Kosteneffizienz, bereitgestellt werden. Zudem kann ein Wärmeübertrager mit erhöhter Flexibilität und/oder Stabilität bereitgestellt werden, welcher insbesondere einem Druck und/oder Druckstößen von zumindest 10 bar und vorteilhaft zumindest 16 bar standhält. Ferner kann vorteilhaft eine Komplexität, insbesondere bei einem Fertigungsprozess, reduziert werden, wodurch ein Montageaufwand vorteilhaft gering gehalten werden kann. Weiterhin kann ein durch die Kanaleinheit bedingter Druckabfall vorteilhaft gering gehalten werden.
  • Unter einem "Wärmeübertrager" soll ferner insbesondere zumindest ein Teil, insbesondere eine Unterbaugruppe, eines Heizungssystems, vorteilhaft zur Heiz- und/oder Warmwasserbereitung, verstanden werden. Vorteilhaft ist der Wärmeübertrager dabei als Sekundärwärmeübertrager ausgebildet und insbesondere dazu vorgesehen, latente Wärme des Fluids zu einer Erwärmung des zu erwärmenden Mediums zu nutzen. Dazu ist der Wärmeübertrager bevorzugt in einer Fluidleitung des Heizungssystems angeordnet und wird dabei vorteilhaft in zumindest einem Betriebszustand von dem Fluid durchströmt. Das Fluid entspricht vorteilhaft wenigstens einem Abgasstrom wenigstens einer Heizeinheit, vorteilhaft einem Gas- und/oder Öl-Brenner, des Heizungssystems. Ferner entspricht das zu erwärmende Medium bevorzugt einem, insbesondere von dem Fluid abweichenden, weiteren Fluid, vorteilhaft einer Flüssigkeit und besonders bevorzugt Wasser. Insbesondere kann das Heizungssystem dabei genau einen Wärmeübertrager aufweisen. Besonders vorteilhaft ist das Heizungssystem jedoch modular aufgebaut und insbesondere mittels einer beliebigen Anzahl an, vorteilhaft zu dem Wärmeübertrager zumindest im Wesentlichen baugleichen, und vorteilhaft in Reihe angeordneten, weiteren Wärmeübertragern erweiterbar. Unter "zumindest im Wesentlichen baugleichen" Objekten sollen dabei insbesondere Objekte verstanden werden, welche zumindest im Wesentlichen identisch zueinander ausgebildete Außenformen aufweisen, sich jedoch insbesondere in zumindest einem Merkmal, insbesondere in einem Aufbau, einem Durchmesser, einer Funktionsweise und/oder einer Anordnung, voneinander unterscheiden können. Bevorzugt sind die zumindest im Wesentlichen baugleichen Objekte abgesehen von Fertigungstoleranzen und/oder im Rahmen fertigungstechnischer Möglichkeiten und/oder im Rahmen standardisierter Toleranzen zueinander identisch.
  • Des Weiteren soll unter einer "Kanaleinheit" insbesondere eine, vorteilhaft rohrförmige und bevorzugt als Strömungskanal ausgebildete, Einheit verstanden werden, welche insbesondere dazu vorgesehen ist, das zu erwärmende Medium aufzunehmen und insbesondere zumindest teilweise zu leiten und/oder zu führen. Dazu definiert die Kanaleinheit insbesondere zumindest einen zu wenigstens einem Großteil geschlossenen und/oder räumlich abgetrennten Mediumkanal für das zu erwärmende Medium. Vorteilhaft ist die Kanaleinheit zu wenigstens einem Großteil und besonders bevorzugt vollständig in einem Strömungsbereich des Fluids angeordnet. Darüber hinaus weist die Kanaleinheit insbesondere zumindest bei einer Betrachtung parallel zu einer Haupterstreckungsrichtung der Kanaleinheit zumindest einen Fluidströmungsbereich auf, welcher insbesondere in zumindest einem Betriebszustand von dem Fluid durchströmt wird. Die Haupterstreckungsrichtung der Kanaleinheit verläuft vorzugsweise zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Hauptströmungsrichtung des Fluids. Unter "zumindest im Wesentlichen parallel" soll in diesem Zusammenhang insbesondere parallel mit einer maximalen Abweichung von 20°, bevorzugt 10°, besonders bevorzugt 2° verstanden werden. Weiterhin vorteilhaft ist die Kanaleinheit zumindest im Wesentlichen drehsymmetrisch und/oder rotationssymmetrisch ausgebildet, wobei eine Symmetrieachse vorzugsweise parallel zur Haupterstreckungsrichtung der Kanaleinheit und/oder zur Hauptströmungsrichtung des Fluids verläuft.
  • Eine dem Fluidströmungsbereich zugewandte und/oder den Fluidströmungsbereich begrenzende Mediumkanalwandung der Kanaleinheit trennt dabei räumlich insbesondere den Mediumkanal für das zu erwärmende Medium vom Fluidströmungsbereich. Eine weitere Mediumkanalwandung ist insbesondere dem Fluidströmungsbereich zugewandt und/oder begrenzt den Fluidströmungsbereich. Die weitere Mediumkanalwandung trennt räumlich insbesondere den weiteren Mediumkanal für das zu erwärmende Medium vom Fluidströmungsbereich.
  • Besonders bevorzugt ist die Kanaleinheit bei einer Betrachtung parallel zu der Haupterstreckungsrichtung der Kanaleinheit ringförmig. Weiterhin vorteilhaft sind die Mediumkanalwandung und/oder die weitere Mediumkanalwandung bei einer Betrachtung parallel zu der Haupterstreckungsrichtung der Kanaleinheit ringförmig ausgebildet. Die Mediumkanalwandung bildet vorzugsweise einen Hohlzylinder aus. Die weitere Mediumkanalwandung bildet vorteilhaft ebenfalls einen Hohlzylinder aus. Eine Wandstärke der Mediumkanalwandung und/oder des Hohlzylinders beträgt weniger als 3 mm, bevorzugt weniger als 1 mm und besonders bevorzugt weniger als 0,8 mm.
  • Unter dem Ausdruck "zu wenigstens einem Großteil" sollen dabei insbesondere zumindest 55 %, vorteilhaft zumindest 65 %, vorzugsweise zumindest 75 %, besonders bevorzugt zumindest 85 % und besonders vorteilhaft zumindest 95 % verstanden werden. Unter einer "Haupterstreckungsrichtung" eines Objekts soll dabei insbesondere eine Richtung verstanden werden, welche parallel zu einer längsten Kante eines kleinsten geometrischen Quaders verläuft, welcher das Objekt gerade noch vollständig umschließt.
  • Ferner soll unter einer "Führungseinheit" insbesondere eine Einheit verstanden werden, welche dazu vorgesehen ist, das Fluid zumindest teilweise zu leiten und/oder zu führen, insbesondere derart, dass ein Wärmeaustausch zwischen dem Fluid und dem zu erwärmenden Medium ermöglicht ist und/oder stattfindet. Vorzugsweise erstreckt sich die Führungseinheit zu wenigstens einem Großteil und besonders bevorzugt vollständig über eine gesamte Haupterstreckungslänge der Kanaleinheit. Besonders vorteilhaft erstreckt sich zumindest ein Führungselement der Führungseinheit und bevorzugt sämtliche Führungselemente der Führungseinheit zu wenigstens einem Großteil und besonders bevorzugt vollständig über eine gesamte Haupterstreckungslänge der Kanaleinheit. Unter einer "Haupterstreckungslänge" eines Objekts soll dabei insbesondere eine maximale Erstreckung des Objekts in eine Haupterstreckungsrichtung des Objekts verstanden werden. Unter "konzentrisch" soll in diesem Zusammenhang insbesondere mit einem zumindest im Wesentlichen gemeinsamen Mittelpunkt verstanden werden.
  • Bevorzugt sind die Mediumkanalwandung und die weitere Mediumkanalwandung konzentrisch zueinander angeordnet. Besonders vorteilhaft weisen die Mediumkanalwandung und die weitere Mediumkanalwandung einen zumindest im Wesentlichen gemeinsamen Schwerpunkt auf. Vorzugsweise ist zumindest die Mediumkanalwandung aus einem Metall und/oder einer Metalllegierung und besonders bevorzugt aus Edelstahl ausgebildet.
  • Unter "zumindest im Wesentlichen gemeinsam" soll in diesem Zusammenhang insbesondere mit einer Abweichung von weniger als 5 cm, bevorzugt von weniger als 2 cm, besonders bevorzugt von weniger als 0,5 cm verstanden werden. Insbesondere bezeichnet "konzentrisch" etwas symmetrisch um eine gemeinsame Mitte angeordnetes. Vorzugweise weisen die Mediumkanäle einen ringförmigen Querschnitt auf. Der Querschnitt verläuft insbesondere quer zur Haupterstreckungsrichtung der Kanaleinheit und/oder quer zur Hauptströmungsrichtung des Fluids. Der Querkanal weist vorzugsweise einen Querschnitt auf, der eine Form einer Kreisfläche aufweist. Insbesondere erstreckt sich der Querkanal zumindest teilweise durch die zumindest zwei Mediumkanäle hindurch. Insbesondere weisen zwei verschiedene Mediumkanäle unterschiedliche Durchmesser auf. Insbesondere ist zwischen zwei benachbarten Mediumkanälen ein Fluidströmungsbereich angeordnet, der insbesondere einen ringförmigen Querschnitt umfasst. Unter "fluidtechnisch" soll in diesem Zusammenhang insbesondere zu einem Austausch und/oder zu einer Übertragung des zu erwärmenden Mediums geeignet verstanden werden. Unter "vorgesehen" soll insbesondere speziell ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass sich der zumindest eine Querkanal zumindest im Wesentlichen senkrecht zu einer Hauptströmungsrichtung des Fluids erstreckt. Dadurch kann insbesondere ein Wirkungsgrad einer Wärmeübertragung vorteilhaft erhöht werden und gleichzeitig eine nahezu bauraumneutrale Ausgestaltung erreicht werden. Insbesondere verläuft eine Kanalhaupterstreckung zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung der Kanaleinheit. Unter "zumindest im Wesentlichen senkrecht" soll in diesem Zusammenhang insbesondere senkrecht mit von einer Abweichung von weniger als 45°, bevorzugt von weniger als 20°, besonders bevorzugt von weniger als 5° verstanden werden. Besonders bevorzugt erstreckt sich der zumindest eine Querkanal genau senkrecht zu einer Hauptströmungsrichtung des Fluids.
  • Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass der zumindest eine Querkanal zumindest bereichsweise von zumindest einer Mediumkanalwandung der zumindest einen Kanaleinheit gebildet ist. Hierdurch kann eine besonders kompakte Bauweise erzielt werden. Ferner kann eine Teilevielfalt und damit Herstellungskosten besonders gering gehalten werden. Vorzugsweise ist der zumindest eine Querkanal vollständig von zumindest einer Mediumkanalwandung der zumindest einen Kanaleinheit gebildet. Besonders vorteilhaft ist der zumindest eine Querkanal von einer Vielzahl an Mediumkanalwandungen der zumindest einen Kanaleinheit gebildet. Insbesondere begrenzt die zumindest eine Mediumkanalwandung den zumindest einen Querkanal zumindest bereichsweise in eine Radialrichtung des Querkanals.
  • Zudem wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine Kanaleinheit zumindest eine Mediumkanalwandung und zumindest eine weitere Mediumkanalwandung umfasst, die zumindest zu einer Bildung des Querkanals stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Dadurch kann insbesondere eine vorteilhafte Stabilität, Standzeit und/oder Dauerfestigkeit erreicht werden. Vorzugsweise sind die zumindest eine Mediumkanalwandung und die zumindest eine weitere Mediumkanalwandung zu einer Bildung des Querkanals miteinander verlötet und/oder verschweißt. Grundsätzlich sind auch andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Verbindungen denkbar, die zu einer einstückigen Ausbildung der zumindest einen Mediumkanalwandung und der zumindest einen weiteren Mediumkanalwandung führen. Unter "einstückig" soll in diesem Zusammenhang insbesondere zumindest stoffschlüssig verbunden und/oder miteinander ausgebildet verstanden werden. Der Stoffschluss kann beispielsweise durch einen Klebeprozess, einen Anspritzprozess, einen Schweißprozess, einen Lötprozess und/oder durch einen anderen Prozess hergestellt werden. Vorteilhaft soll unter einstückig aus einem Stück und/oder in einem Stück geformt verstanden werden. Vorzugsweise wird dieses eine Stück aus einem einzelnen Rohling, einer Masse und/oder einem Guss, wie beispielsweise in einem Extrusionsverfahren, insbesondere einem Ein- und/oder Mehrkomponenten-Extrusionsverfahren, und/oder einem Spritzgussverfahren, insbesondere einem Ein- und/oder Mehrkomponenten-Spritzgussverfahren, hergestellt. Vorzugsweise weist zumindest eine Mediumkanalwandung einen Kragen und/oder eine Verformung aus, der zu einer Kontaktierung und/oder Verbindung mit einer weiteren Mediumkanalwandung vorgesehen ist.
  • Insbesondere ist die Mediumkanalwandung zu einer Begrenzung des Mediumkanals vorgesehen und die weitere Mediumkanalwandung zu einer Begrenzung eines weiteren Mediumkanals vorgesehen. Die zumindest eine Mediumkanalwandung und die zumindest eine weitere Mediumkanalwandung sind vorzugsweise im Bereich des Querkanals stoffschlüssig miteinander verbunden. Unter "im Bereich" soll in diesem Zusammenhang insbesondere mit einem Abstand von maximal 3 cm, bevorzugt von maximal 1 cm, besonders bevorzugt von maximal 0,5 cm verstanden werden.
  • Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine Mediumkanalwandung und die zumindest eine weitere Mediumkanalwandung zumindest über eine den Querkanal umschließenden Stoffschlussverbindung miteinander verbunden sind. Dadurch kann insbesondere eine vorteilhafte Stabilität, Standzeit und/oder Dauerfestigkeit erreicht werden. Besonders vorteilhaft ist die Stoffschlussverbindung ringförmig ausgebildet.
  • Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass der zumindest eine Querkanal zumindest zwei Mediumkanalwandungen der Kanaleinheit vollständig durchdringt. Dadurch kann insbesondere ein widerstandsarmes Durchströmen des zu erwärmenden Mediums durch die Kanaleinheit erzielt und gleichzeitig eine nahezu bauraumneutrale Ausgestaltung erreicht werden. Vorzugsweise durchdringt der zumindest eine Querkanal alle Mediumkanalwandungen vollständig.
  • Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine Kanaleinheit zumindest einen weiteren Querkanal umfasst, der dazu vorgesehen ist, die zumindest zwei Mediumkanäle fluidtechnisch miteinander zu verbinden. Dadurch kann eine effiziente Zuleitung und Ableitung des zu erwärmenden Mediums in die Mediumkanäle erzielt werden. Weiterhin kann ein besonders hoher Wirkungsgrad erzielt werden. Vorzugsweise ist die zumindest eine Kanaleinheit zu einer Zuleitung des zu erwärmenden Mediums vorgesehen. Besonders bevorzugt ist die zumindest eine weitere Kanaleinheit zu einer Ableitung des zu erwärmenden Mediums vorgesehen.
  • Ferner wird vorgeschlagen, dass der zumindest eine Querkanal innerhalb eines Wärmetauschbereichs der Führungseinheit angeordnet ist. Dadurch kann insbesondere ein Wirkungsgrad einer Wärmeübertragung vorteilhaft erhöht werden und gleichzeitig eine nahezu bauraumneutrale Ausgestaltung erreicht werden. Unter einem "Wärmetauschbereich" soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Bereich verstanden werden, in dem in zumindest einem Betriebszustand eine Wesentliche Wärmeübertragung vom Fluid in das zu erwärmende Medium erfolgt. Insbesondere weist der Wärmetauschbereich eine zylinderförmige Ausdehnung auf. Vorzugsweise erstreckt sich der Wärmetauschbereich maximal bis zu axialen Enden der Kanaleinheit. Die axialen Enden bilden die Enden der Kanaleinheit in Haupterstreckungsrichtung betrachtet aus. Der Wärmetauschbereich weist zumindest im Wesentlichen einen gleichen Durchmesser auf, wie die Kanaleinheit.
  • Zudem wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine Führungseinheit zumindest ein Leitelement umfasst, das zu einer Strömungsteilung des Fluids, insbesondere unmittelbar, vor einem Eintritt des Fluids in einen Wärmetauschbereich der Führungseinheit vorgesehen ist, wobei das zumindest eine Leitelement, entlang einer Hauptströmungsrichtung des Fluids vor dem Eintritt in den Wärmetauschbereich der Führungseinheit betrachtet, zumindest einen abgerundeten Endbereich aufweist. Dadurch kann vorteilhaft einfach eine Strömungsgeschwindigkeit des Fluids beeinflusst und eine Wärmeübertragung verbessert werden. Vorteilhaft ist das Leitelement dabei zumindest teilweise und vorzugsweise zu wenigstens einem Großteil in dem Wärmetauschbereich angeordnet. Besonders bevorzugt ist das Leitelement zentral in der Kanaleinheit und/oder konzentrisch zu den zumindest zwei Mediumkanälen angeordnet. Besonders vorteilhaft erstreckt sich das Leitelement zu wenigstens einem Großteil und besonders bevorzugt vollständig über eine gesamte Haupterstreckungslänge der Kanaleinheit. Besonders vorteilhaft ist der Endbereich des Leitelements halbkugelförmig ausgebildet.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Wärmeübertrager zumindest eine weitere Kanaleinheit umfasst, die zu einer Führung eines weiteren zu erwärmenden Mediums vorgesehen ist, wobei das Fluid dazu vorgesehen ist, das weitere zu erwärmende Medium zu erwärmen. Dadurch können vorteilhaft zwei unterschiedliche, fluidtechnisch voneinander getrennte Medien vom Fluid erwärmt werden, wie beispielsweise Warmwasser und Heizungswasser. Besonders vorteilhaft ist das Fluid dazu vorgesehen, das weitere Medium über das zu erwärmende Medium zu erwärmen. Besonders bevorzugt ist das Fluid dazu vorgesehen, Warmwasser zu erwärmen, wobei das Warmwasser zu einem Erwärmen von Heizungswasser vorgesehen ist. Unter "Warmwasser" soll in diesem Zusammenhang insbesondere warmes Brauch- und/oder warmes Trinkwasser verstanden werden.
  • Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine weitere Kanaleinheit zumindest einen weiteren Mediumkanal umfasst, der koaxial zu den zumindest zwei Mediumkanälen der Kanaleinheit angeordnet ist. Dadurch kann der Wärmeübertrager besonders kompakt ausgebildet werden. Weiterhin kann der Wärmeübertrager einen besonders hohen Wirkungsgrad in einem Betrieb aufweisen. Bevorzugt weist die zumindest eine weitere Kanaleinheit eine Vielzahl an weiteren Mediumkanälen auf.
  • Ferner wird vorgeschlagen, dass der zumindest eine weitere Mediumkanal, senkrecht zu einer Hauptströmungsrichtung des Fluids betrachtet, zumindest an die zumindest zwei Mediumkanäle der Kanaleinheit angrenzt. Dadurch kann das Fluid auf besonders einfache Weise das Medium erwärmen, welches dann wiederum das weitere Medium erwärmt. Hierdurch kann eine besonders schnelle Bereitstellung von Warmwasser erzielt werden. Bevorzugt weist der zumindest eine weitere Mediumkanal eine Mediumkanalwandung auf, die zumindest bereichsweise, bevorzugt zum Großteil, flächig an der Mediumkanalwandung des weiteren Mediumkanals anliegt.
  • Zudem wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine weitere Kanaleinheit zumindest zwei konzentrisch zueinander angeordnete weitere Mediumkanäle umfasst, wobei die zumindest eine weitere Kanaleinheit zumindest einen weiteren Querkanal umfasst, der dazu vorgesehen ist, die zumindest zwei weiteren Mediumkanäle fluidtechnisch miteinander zu verbinden. Dadurch kann der Wärmeübertrager mit vorteilhaften Eigenschaften hinsichtlich einer Effizienz, insbesondere einer Leistungseffizienz, einer Wärmeübertragungseffizienz, einer Bauraumeffizienz, einer Bauteileeffizienz und/oder einer Kosteneffizienz, bereitgestellt werden. Zudem kann der Wärmeübertrager mit erhöhter Flexibilität und/oder Stabilität bereitgestellt werden, welcher insbesondere einem Druck und/oder Druckstößen von zumindest 10 bar und vorteilhaft zumindest 16 bar standhält. Ferner kann vorteilhaft eine Komplexität, insbesondere bei einem Fertigungsprozess, reduziert werden, wodurch ein Montageaufwand vorteilhaft gering gehalten werden kann. Weiterhin kann ein durch die weitere Kanaleinheit bedingter Druckabfall vorteilhaft gering gehalten werden.
  • Ferner wird ein Heizungssystem, mit zumindest einem erfindungsgemäßen Wärmeübertrager vorgeschlagen. Das Heizungssystem kann dabei einen besonders hohen Wirkungsgrad erzielen.
  • Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das Heizungssystem zumindest eine Fluidleitung umfasst, die dazu vorgesehen ist, dem Wärmeübertrager das Fluid zuzuführen, wobei ein maximaler Durchflussquerschnitt des Wärmeübertragers zumindest im Wesentlichen einem maximalen Durchflussquerschnitt der Fluidleitung entspricht. Dadurch kann insbesondere ein Heizungssystem mit einer vorteilhaft hohen Effizienz, insbesondere Leistungseffizienz, Wärmeübertragungseffizienz, Bauraumeffizienz, Bauteileeffizienz und/oder Kosteneffizienz, bereitgestellt werden. Darunter, dass "ein maximaler Durchflussquerschnitt des Wärmeübertragers zumindest im Wesentlichen einem maximalen Durchflussquerschnitt der Fluidleitung entspricht" soll insbesondere verstanden werden, dass ein maximaler Durchflussquerschnitt des Wärmeübertragers um höchstens 15 %, vorteilhaft um höchstens 10 % und besonders bevorzugt um höchstens 5 % von einem maximalen Durchflussquerschnitt der Fluidleitung abweicht.
  • In einer zusätzlichen Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Führungseinheit dazu vorgesehen ist, das Fluid in eine Hauptströmungsrichtung zu führen, die zumindest im Wesentlichen entgegengesetzt zur auf die Führungseinheit wirkenden Schwerkraft ausgerichtet ist. Dadurch kann ein besonders hoher Wirkungsgrad erzielt werden. Unter "entgegengesetzt" soll in diesem Zusammenhang insbesondere bezogen werden auf eine Richtung eines Kraftvektors, welcher die Schwerkraft auf der Erde beschreibt.
  • Der Wärmeübertrager und/oder das Heizungssystem soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann der Wärmeübertrager und/oder das Heizungssystem zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.
    • Zeichnung
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    ein Heizungssystem mit einem beispielhaft als Sekundärwärmeübertrager ausgebildeten Wärmeübertrager in einer schematischen Darstellung,
    Fig. 2
    den Wärmeübertrager in einer seitlichen Schnittdarstellung,
    Fig. 3
    den Wärmeübertrager in einer perspektivischen Schnittansicht,
    Fig. 4
    einen Querkanal einer Kanaleinheit des Wärmeübertragers in einer Schnittansicht,
    Fig. 5
    eine perspektivische Darstellung des Wärmeübertragers,
    Fig. 6
    eine perspektivische Darstellung zweier Wärmeübertrager vor einem Einbau in das Heizungssystem,
    Fig. 7
    ein weiteres Ausführungsbeispiels eines Wärmeübertragers in einer perspektivischen Darstellung,
    Fig. 8
    den Wärmeübertrager nach Figur 7 in einer Draufsicht,
    Fig. 9
    den Wärmeübertrager nach Figur 8 in einer Schnittdarstellung durch B - B,
    Fig. 10
    den Wärmeübertrager nach Figur 8 in einer Schnittdarstellung durch C - C und
    Fig. 11
    den Wärmeübertrager nach Figur 8 in einer Schnittdarstellung durch D - D.
    Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • Die Figur 1 zeigt ein Heizungssystem 36a zur Heiz- und/oder Warmwasserbereitung in einer schematischen Darstellung. Das Heizungssystem 36a ist im vorliegenden Fall als Brennwertgerät ausgebildet und insbesondere zu einer Wandmontage vorgesehen. Prinzipiell könnte ein Heizungssystem jedoch auch als beliebiges anderes Heizungssystem ausgebildet sein, wie beispielsweise als Wärmerückgewinnungssystem und/oder als Speichererhitzer.
  • Das Heizungssystem 36a umfasst eine Heizeinheit 42a. Die Heizeinheit 42a ist als Brennereinheit, im vorliegenden Fall insbesondere als Gasbrenner, ausgebildet. Die Heizeinheit 42a ist dazu vorgesehen, ein Gemisch aus einer Verbrennungsluft und einem Brennstoff, insbesondere Gas, zu verbrennen und dabei eine Flamme zu erzeugen. Durch die Verbrennung ist die Heizeinheit 42a dazu vorgesehen, ein Fluid, im vorliegenden Fall insbesondere einen Abgasstrom, bereitzustellen. Alternativ ist denkbar, eine Heizeinheit als Ölbrenner und/oder beliebige andere Heizeinheit auszubilden.
  • Ferner umfasst das Heizungssystem 36a im vorliegenden Fall einen Primärwärmeübertrager 44a. Der Primärwärmeübertrager 44a ist in einem Nahbereich der Heizeinheit 42a, im vorliegenden Fall insbesondere der Flamme der Heizeinheit 42a, angeordnet. Der Primärwärmeübertrager 44a und/oder eine durch den Primärwärmeübertrager 44a geleitete Flüssigkeit, insbesondere Wasser, wird dabei mittels der Flamme erwärmt. Prinzipiell könnte auf den Primärwärmeübertrager 44a jedoch auch verzichtet werden.
  • Darüber hinaus umfasst das Heizungssystem 36a einen, im vorliegenden Fall insbesondere als Sekundärwärmeübertrager ausgebildeten, Wärmeübertrager 10a. Der Wärmeübertrager 10a ist in eine Hauptströmungsrichtung 24a des Fluids betrachtet hinter dem Primärwärmeübertrager 44a angeordnet. Der Wärmeübertrager 10a ist zu einer Erwärmung eines, insbesondere durch den Wärmeübertrager 10a geleiteten zu erwärmenden Mediums, im vorliegenden Fall insbesondere Wasser, vorgesehen. Im vorliegenden Fall ist der Wärmeübertrager 10a dazu vorgesehen, latente Wärme des, insbesondere mittels der Heizeinheit 42a erzeugten, Fluids, insbesondere des Abgasstroms, zu einer Erwärmung des zu erwärmenden Mediums zu nutzen. Eine Betriebstemperatur des Fluids und/oder des zu erwärmenden Mediums liegt dabei zwischen 10°C und 80°C. Das Fluid ist somit dazu vorgesehen, das zu erwärmende Medium zu erwärmen.
  • Um das Fluid dem Wärmeübertrager 10a zuzuführen, umfasst das Heizungssystem 36a zudem eine Fluidleitung 38a in welcher der Wärmeübertrager 10a angeordnet ist. Im vorliegenden Fall sind die Fluidleitung 38a und der Wärmeübertrager 10a und insbesondere ein maximaler Durchflussquerschnitt des Wärmeübertragers 10a und der Fluidleitung 38a, insbesondere für das Fluid, aneinander angepasst. Dabei entspricht ein maximaler Durchflussquerschnitt des Wärmeübertragers 10a zumindest im Wesentlichen einem maximalen Durchflussquerschnitt der Fluidleitung 38a.
  • Eine weitere Fluidleitung 40a ist zu einer Führung des Fluids von der Heizeinheit 42a zum Wärmeübertrager 10a vorgesehen. Die Fluidleitung 38a und die weitere Fluidleitung 40a sind auf eine dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Weise, insbesondere auch über ein Dichtungselement, miteinander verbunden. Das Heizungssystem 36a umfasst eine Kaminleitung 46a, die zu einer Wegführung des Fluids vom Wärmeübertrager 10a vorgesehen ist. Die Kaminleitung 46a kann insbesondere an einem nicht gezeigten Ende zu einer Umgebung hin offen ausgebildet sein oder alternativ in ein nicht näher beschriebenes Kaminsystem führen. Prinzipiell ist es auch denkbar, dass die Kaminleitung 46a das Fluid zu einem weiteren Wärmeübertrager führt.
  • Die Figuren 2 bis 4 zeigen eine Detailansicht des Wärmeübertragers 10a. Der Wärmeübertrager 10a umfasst eine Kanaleinheit 12a. Die Kanaleinheit 12a ist zu einer Führung eines zu erwärmenden Mediums vorgesehen. Die Kanaleinheit 12a ist zentral in der Fluidleitung 38a angeordnet. Die Kanaleinheit 12a ist vollständig in einem Strömungsbereich des Fluids angeordnet. Ein unterer Bereich der Figuren 2 und 3 definiert dabei einen Fluideingang für das Fluid, während ein oberer Bereich einen Fluidausgang für das Fluid definiert. Der Wärmeübertrager 10a weist eine Führungseinheit 14a zu einer Führung des Fluids auf. Die Führungseinheit 14a ist dazu vorgesehen, das Fluid in eine Hauptströmungsrichtung 24a zu führen, die entgegengesetzt zur auf die Führungseinheit 14a wirkende Schwerkraft ausgerichtet ist.
  • Die Führungseinheit 14a umfasst zumindest ein, im vorliegenden Fall genau ein, Leitelement 32a. Das Leitelement 32a ist, insbesondere zentral, in der Kanaleinheit 12a angeordnet. Das Leitelement 32a ist zumindest im Wesentlichen zylinderförmig und/oder stabförmig ausgebildet. Das Leitelement 32a erstreckt sich über eine gesamte Haupterstreckungslänge der Kanaleinheit 12a. Im vorliegenden Fall erstreckt sich die Kanaleinheit 12a um das Leitelement 32a herum, insbesondere über eine gesamte Haupterstreckungslänge der Kanaleinheit 12a.
  • Ein Außendurchmesser des Leitelements 32a ist dabei an einen Innendurchmesser der Kanaleinheit 12a angepasst, insbesondere zumindest bei einer Betrachtung parallel zu einer Haupterstreckungsrichtung der Kanaleinheit 12a. Das Leitelement 32a ist zu einer Verdrängung des Fluids aus einem Zentralbereich unmittelbar vor einem Eintritt des Fluids in einen Wärmetauschbereich 30a der Führungseinheit 14a vorgesehen. Das Leitelement 32a ist somit zu einer Leitung des Fluids in die Kanaleinheit 12a vorgesehen. Das Leitelement 32a weist einen abgerundeten Endbereich 34a auf. Der Endbereich 34a ist, entlang der Hauptströmungsrichtung 24a des Fluids betrachtet, vor dem Eintritt in den Wärmetauschbereich 30a der Führungseinheit 14a angeordnet. Der Endbereich 34a des Leitelements 32a ist halbkugelförmig ausgebildet.
  • Die Kanaleinheit 12a umfasst eine Vielzahl an konzentrisch zueinander angeordneten Mediumkanälen. In diesem Ausführungsbeispiel umfasst die Kanaleinheit 12a genau acht Mediumkanäle, von denen hier nur beispielhaft zwei Mediumkanäle 16a, 18a bezeichnet und beschrieben sind. Die Anzahl an Mediumkanälen kann selbstverständlich in einem dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden
  • Rahmen variieren. Die Mediumkanäle 16a, 18a sind konzentrisch zueinander angeordnet. Jeder der Mediumkanäle 16a, 18a weist, in Hauptströmungsrichtung 24a betrachtet, einen ringförmigen Querschnitt auf. Jeder Mediumkanal 16a, 18a weist einen unterschiedlichen Durchmesser auf. Das Leitelement 32a ist konzentrisch zu den Mediumkanälen 16a, 18a angeordnet. Zwischen den Mediumkanälen 16a, 18a spannen sich Fluidströmungsbereiche 48a auf, in welchen das Fluid in die Hauptströmungsrichtung 24a strömen kann. Von den Fluidströmungsbereichen ist hierbei beispielhaft nur ein Fluidströmungsbereich 48a bezeichnet und beschrieben.
  • Eine den Fluidströmungsbereich 48a begrenzende Mediumkanalwandung 26a der Kanaleinheit 12a trennt räumlich den Mediumkanal 16a für das zu erwärmende Medium vom Fluidströmungsbereich 48a. Eine weitere Mediumkanalwandung 28a begrenzt den Fluidströmungsbereich 48a. Die weitere Mediumkanalwandung 28a trennt den weiteren Mediumkanal 18a räumlich vom Fluidströmungsbereich 48a. In anderen Worten ist der Fluidströmungsbereich 48a zwischen zwei Mediumkanälen 16a, 18a bzw. zwischen zwei Mediumkanalwandungen 26a, 28a angeordnet.
  • Die Mediumkanalwandungen 26a, 28a sind aus Edelstahl ausgebildet. Es ist in diesem Zusammenhang jedoch auch denkbar, dass die Mediumkanalwandungen 26a, 28a aus einem anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Material ausgebildet sind, wie insbesondere aus Kupfer oder einem anderen Metall und/oder einer Metalllegierung. Die Mediumkanalwandung 26a und die weitere Mediumkanalwandung 28a sind konzentrisch zueinander angeordnet.
  • Die Kanaleinheit 12a umfasst einen Querkanal 20a. Der Querkanal 20a ist dazu vorgesehen, die Mediumkanäle 16a, 18a fluidtechnisch miteinander zu verbinden.
    Die Kanaleinheit 12a umfasst einen weiteren Querkanal 22a. Der weitere Querkanal 22a ist dazu vorgesehen, die Mediumkanäle 16a, 18a fluidtechnisch miteinander zu verbinden. Die Kanaleinheit 12a umfasst in diesem Ausführungsbeispiel genau zwei Querkanäle 20a, 22a, wobei es grundsätzlich denkbar ist, noch weitere Querkanäle zur fluidtechnischen Verbindung der Mediumkanäle 16a, 18a vorzusehen. Bis auf die Ausbildung der Querkanäle 20a, 22a ist die Kanaleinheit 12a rotationssymmetrisch ausgebildet. Eine Symmetrieachse verläuft parallel zur Hauptströmungsrichtung 24a des Fluids.
  • Der Querkanal 20a ist zu einer Zuleitung des zu erwärmenden Mediums vorgesehen. Der Querkanal 20a weist einen Querschnitt auf, der eine Form einer Kreisfläche aufweist. Wie in der Figur 4 näher dargestellt, erstreckt sich der Querkanal 20a durch die Mediumkanäle 16a, 18a hindurch. Genauer gesagt, erstreckt sich der Querkanal 20a durch alle Mediumkanäle 16a, 18a vollständig hindurch. Der Querkanal 20a erstreckt sich senkrecht zur Hauptströmungsrichtung 24a des Fluids. In anderen Worten ist eine Axialrichtung des Querkanals 20a senkrecht zur Hauptströmungsrichtung 24a des Fluids ausgerichtet. Der Querkanal 20a erstreckt sich in seiner Haupterstreckungsrichtung in eine Radialrichtung der Kanaleinheit 12a.
  • Der Querkanal 20a ist von den Mediumkanalwandungen 26a, 28a der Kanaleinheit 12a gebildet. Der Querkanal 20a durchdringt dabei die Mediumkanalwandungen 26a, 28a der Kanaleinheit 12a vollständig. Genauer gesagt, durchdringt der Querkanal 20a alle Mediumkanalwandungen 26a, 28a vollständig. Die Mediumkanalwandungen 26a, 28a begrenzen den Querkanal 20a in eine Radialrichtung des Querkanals 20a. Der Querkanal 20a ist mit den Mediumkanälen 16a, 18a direkt verbunden. Der Querkanal 20a ist vollständig innerhalb des Wärmetauschbereichs 30a der Führungseinheit 14a angeordnet.
  • Zur Bildung des Querkanals 20a sind die Mediumkanalwandung 26a und die weitere Mediumkanalwandung 28a stoffschlüssig miteinander verbunden. Die Mediumkanalwandung 26a und die weitere Mediumkanalwandung 28a sind miteinander verlötet. Alternativ ist es auch denkbar, dass die Mediumkanalwandung 26a und die weitere Mediumkanalwandung 28a miteinander verschweißt sind. Die Mediumkanalwandung 26a und die weitere Mediumkanalwandung 28a sind dabei im Bereich des Querkanals 20a stoffschlüssig miteinander verbunden. Die Mediumkanalwandung 26a und die weitere Mediumkanalwandung 28a sind über eine den Querkanal 20a umschließende Stoffschlussverbindung miteinander verbunden. Die Stoffschlussverbindung ist dabei ringförmig ausgebildet.
  • Der weitere Querkanal 22a ist zu einer Ableitung des zu erwärmenden Mediums vorgesehen. Der weitere Querkanal 22a ist in der Hauptströmungsrichtung 24a des Fluids betrachtet vor dem Querkanal 20a angeordnet. Der weitere Querkanal 22a weist einen Querschnitt auf, der eine Form einer Kreisfläche aufweist. Der weitere Querkanal 22a erstreckt sich durch die Mediumkanäle 16a, 18a hindurch. Genauer gesagt, erstreckt sich der weitere Querkanal 22a durch alle Mediumkanäle 16a, 18a vollständig hindurch. Der weitere Querkanal 22a erstreckt sich senkrecht zur Hauptströmungsrichtung 24a des Fluids. In anderen Worten ist eine Axialrichtung des weiteren Querkanals 22a senkrecht zur Hauptströmungsrichtung 24a des Fluids ausgerichtet. Der weitere Querkanal 22a erstreckt sich in seiner Haupterstreckungsrichtung in eine Radialrichtung der Kanaleinheit 12a.
  • Der weitere Querkanal 22a ist von den Mediumkanalwandungen 26a, 28a der Kanaleinheit 12a gebildet. Der weitere Querkanal 22a durchdringt dabei die Mediumkanalwandungen 26a, 28a der Kanaleinheit 12a vollständig. Genauer gesagt, durchdringt der weitere Querkanal 22a alle Mediumkanalwandungen 26a, 28a vollständig. Die Mediumkanalwandungen 26a, 28a begrenzen den weiteren Querkanal 22a in eine Radialrichtung des weiteren Querkanals 22a. Der weitere Querkanal 22a ist mit den Mediumkanälen 16a, 18a direkt verbunden. Der weitere Querkanal 22a ist vollständig innerhalb des Wärmetauschbereichs 30a der Führungseinheit 14a angeordnet.
  • Zur Bildung des weiteren Querkanals 22a sind die Mediumkanalwandung 26a und die weitere Mediumkanalwandung 28a stoffschlüssig miteinander verbunden. Die Mediumkanalwandung 26a und die weitere Mediumkanalwandung 28a sind miteinander verlötet. Alternativ ist es auch denkbar, dass die Mediumkanalwandung 26a und die weitere Mediumkanalwandung 28a miteinander verschweißt sind. Die Mediumkanalwandung 26a und die weitere Mediumkanalwandung 28a sind dabei im Bereich des weiteren Querkanals 22a stoffschlüssig miteinander verbunden. Die Mediumkanalwandung 26a und die weitere Mediumkanalwandung 28a sind über eine den weiteren Querkanal 22a umschließende Stoffschlussverbindung miteinander verbunden. Die Stoffschlussverbindung ist dabei ringförmig ausgebildet.
  • Der Querkanal 20a und der weitere Querkanal 22a sind in einer Haupterstreckungsrichtung parallel zueinander ausgerichtet. Wie in der Figur 5 gezeigt, sind der Querkanal 20a und der weitere Querkanal 22a sind auf einer selben Seite der Kanaleinheit 12a angeordnet. Der Querkanal 20a und der weitere Querkanal 22a weisen zumindest im Wesentlichen gleiche geometrische Abmessungen auf.
  • Die Figur 6 zeigt einen Teil der Fluidleitung 38a und den vereinfacht dargestellten Wärmeübertrager 10a vor einer Montage. Zwischen der Fluidleitung 38a und einer äußersten Mediumkanalwandung 50a ist nach der Montage ebenfalls ein Mediumkanal angeordnet. Die Fluidleitung 38a weist seitliche Anschlussstücke 52a, 54a auf, die zu einer Verbindung mit einer Zuleitung bzw. einer Ableitung von nicht darstellten Mediumleitungsrohren vorgesehen ist. Der Wärmeübertrager 10a wird bei der Montage an seinen axialen Enden in Umfangsrichtung mit der Fluidleitung 38a abdichtend verbunden, insbesondere verlötet oder verschweißt. Wie weiter dargestellt ist es grundsätzlich denkbar, einen weiteren Wärmeübertrager 10a' mit einem anderen Durchmesser in einer weiteren Fluidleitung 38a' anzuordnen.
  • In den Figuren 7 bis 11 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleichbleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung des anderen Ausführungsbeispiels, insbesondere die Figuren 1 bis 6, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels der Figuren 1 bis 6 durch den Buchstaben b in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels der Figuren 7 bis 11 ersetzt. Bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, kann grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung des anderen Ausführungsbeispiels, insbesondere die Figuren 1 bis 6, verwiesen werden.
  • Die Figuren 7 und 8 zeigen einen alternativ ausgestalteten Wärmeübertrager 10b eines Heizungssystems zur Heizungswasser- und Warmwasserbereitung in einer schematischen Darstellung. Das Heizungssystem ist analog zum in der Figur 1 beschriebenen Heizungssystem aufgebaut und wird daher im Folgenden nicht näher beschrieben.
  • Der Wärmeübertrager 10b umfasst eine Kanaleinheit 12b. Die Kanaleinheit 12b ist zu einer Führung eines zu erwärmenden Mediums vorgesehen. Die Kanaleinheit 12b ist vollständig in einem Strömungsbereich eines Fluids angeordnet. Der Wärmeübertrager 10b weist eine Führungseinheit 14b zu einer Führung des Fluids auf. Die Führungseinheit 14b ist dazu vorgesehen, das Fluid in eine Hauptströmungsrichtung 24b zu führen, die entgegengesetzt zur auf die Führungseinheit 14b wirkende Schwerkraft ausgerichtet ist. Es ist in diesem Zusammenhang jedoch auch denkbar, dass die Führungseinheit 14b dazu vorgesehen ist, das Fluid in eine Hauptströmungsrichtung 24b zu führen, die in Richtung der auf die Führungseinheit 14b wirkenden Schwerkraft ausgerichtet ist.
  • Die Führungseinheit 14b umfasst zumindest ein, im vorliegenden Fall genau ein, Leitelement 32b. Das Leitelement 32b ist, insbesondere zentral, in der Kanaleinheit 12b angeordnet. Das Leitelement 32b ist zumindest im Wesentlichen zylinderförmig und/oder stabförmig ausgebildet. Das Leitelement 32b erstreckt sich über eine gesamte Haupterstreckungslänge der Kanaleinheit 12b. Im vorliegenden Fall erstreckt sich die Kanaleinheit 12b um das Leitelement 32b herum, insbesondere über eine gesamte Haupterstreckungslänge der Kanaleinheit 12b. Ein Außendurchmesser des Leitelements 32b ist dabei an einen Innendurchmesser der Kanaleinheit 12b angepasst, insbesondere zumindest bei einer Betrachtung parallel zu einer Haupterstreckungsrichtung der Kanaleinheit 12b. Das Leitelement 32b ist zu einer Verdrängung des Fluids aus einem Zentralbereich unmittelbar vor einem Eintritt des Fluids in einen Wärmetauschbereich 30b der Führungseinheit 14b vorgesehen. Das Leitelement 32b ist somit zu einer Leitung des Fluids in die Kanaleinheit 12b vorgesehen. Das Leitelement 32b weist einen abgerundeten Endbereich 34b auf. Der Endbereich 34b ist, entlang der Hauptströmungsrichtung 24b des Fluids betrachtet, vor dem Eintritt in den Wärmetauschbereich 30b der Führungseinheit 14b angeordnet. Der Endbereich 34b des Leitelements 32b ist halbkugelförmig ausgebildet.
  • Wie in der Figur 9 gezeigt, umfasst die Kanaleinheit 12b eine Vielzahl an konzentrisch zueinander angeordneten Mediumkanälen. In diesem Ausführungsbeispiel umfasst die Kanaleinheit 12b genau zehn Mediumkanäle, von denen hier nur beispielhaft vier Mediumkanäle 16b, 18b bezeichnet und beschrieben sind. Die Anzahl an Mediumkanälen kann selbstverständlich in einem, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Rahmen variieren. Die Mediumkanäle 16b, 18b sind konzentrisch zueinander angeordnet. Jeder der Mediumkanäle 16b, 18b weist, in Hauptströmungsrichtung 24b betrachtet, einen ringförmigen Querschnitt auf. Jeder Mediumkanal 16b, 18b weist einen unterschiedlichen Durchmesser auf. Das Leitelement 32b ist konzentrisch zu den Mediumkanälen 16b, 18b angeordnet. Zwischen den Mediumkanälen 16b, 18b sind abwechselnd Fluidströmungsbereiche 48b, in welchen das Fluid in die Hauptströmungsrichtung 24b strömen kann, und weitere Mediumkanäle angeordnet. Von den Fluidströmungsbereichen sind hierbei beispielhaft nur zwei Fluidströmungsbereiche 48b bezeichnet und beschrieben.
  • Zwei den Fluidströmungsbereich 48b begrenzende Mediumkanalwandungen 26b der Kanaleinheit 12b trennen räumlich die Mediumkanäle 16b für das zu erwärmende Medium vom Fluidströmungsbereich 48b. Zwei weitere Mediumkanalwandungen 28b trennen den Fluidströmungsbereich 48b räumlich von den Mediumkanälen 18b. Der Fluidströmungsbereich 48b ist immer direkt zwischen zwei Mediumkanälen 16b, 18b bzw. zwischen zwei Mediumkanalwandungen 26b, 28b angeordnet. Die Mediumkanalwandungen 26b, 28b sind aus Edelstahl ausgebildet. Es ist in diesem Zusammenhang jedoch auch denkbar, dass die Mediumkanalwandungen 26b, 28b aus einem anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Material ausgebildet sind, wie insbesondere aus Kupfer oder einem anderen Metall und/oder einer Metalllegierung. Die Mediumkanalwandungen 26b, 28b sind konzentrisch zueinander angeordnet.
  • Die Kanaleinheit 12b umfasst einen ersten Querkanal 20b. Der erste Querkanal 20b ist dazu vorgesehen, die Mediumkanäle 16b, 18b fluidtechnisch miteinander zu verbinden. Die Kanaleinheit 12b umfasst einen zweiten Querkanal 22b. Der weitere Querkanal 22b ist dazu vorgesehen, die Mediumkanäle 16b, 18b fluidtechnisch miteinander zu verbinden. Die Kanaleinheit 12b umfasst in diesem Ausführungsbeispiel genau zwei Querkanäle 20b, 22b, wobei es grundsätzlich denkbar ist, noch weitere Querkanäle zur fluidtechnischen Verbindung der Mediumkanäle 16b, 18b vorzusehen. Die Querkanäle 20b, 22b erstrecken sich mit einem Winkel von 90° zueinander.
  • Der Querkanal 20b ist zu einer Zuleitung des zu erwärmenden Mediums, genauer gesagt zur Zuleitung des Warmwassers, vorgesehen. Der Querkanal 20b weist einen Querschnitt auf, der eine Form einer Kreisfläche aufweist. Wie in der Figur 10 näher dargestellt, erstreckt sich der Querkanal 20b durch die Mediumkanäle 16b, 18b hindurch. Genauer gesagt, erstreckt sich der Querkanal 20b durch alle Mediumkanäle 16b, 18b vollständig hindurch. Der Querkanal 20b erstreckt sich senkrecht zur Hauptströmungsrichtung 24b des Fluids. In anderen Worten ist eine Axialrichtung des Querkanals 20b senkrecht zur Hauptströmungsrichtung 24b des Fluids ausgerichtet. Der Querkanal 20b erstreckt sich in seiner Haupterstreckungsrichtung in eine Radialrichtung der Kanaleinheit 12b.
  • Der Querkanal 20b ist von den Mediumkanalwandungen 26b, 28b der Kanaleinheit 12b gebildet. Der Querkanal 20b durchdringt dabei die Mediumkanalwandungen 26b, 28b der Kanaleinheit 12b vollständig. Genauer gesagt, durchdringt der Querkanal 20b alle Mediumkanalwandungen 26b, 28b vollständig. Die Mediumkanalwandungen 26b, 28b begrenzen den Querkanal 20b in eine Radialrichtung des Querkanals 20b. Der Querkanal 20b ist mit den Mediumkanälen 16b, 18b direkt verbunden. Der Querkanal 20b ist vollständig innerhalb des Wärmetauschbereichs 30b der Führungseinheit 14b angeordnet.
  • Zur Bildung des Querkanals 20b sind die Mediumkanalwandungen 26b, 28b stoffschlüssig miteinander verbunden. Die Mediumkanalwandungen 26b, 28b sind miteinander verlötet. Alternativ ist es auch denkbar, dass die Mediumkanalwandungen 26b, 28b miteinander verschweißt sind. Die Mediumkanalwandungen 26b, 28b sind dabei im Bereich des Querkanals 20b stoffschlüssig miteinander verbunden. Die Mediumkanalwandungen 26b, 28b sind über eine den Querkanal 20b umschließende Stoffschlussverbindung miteinander verbunden. Die Stoffschlussverbindung ist dabei ringförmig ausgebildet.
  • Der weitere Querkanal 22b ist zu einer Ableitung des zu erwärmenden Mediums vorgesehen. Der weitere Querkanal 22b ist, in der Hauptströmungsrichtung 24b des Fluids betrachtet, vor dem Querkanal 20b angeordnet. Der weitere Querkanal 22b weist einen Querschnitt auf, der eine Form einer Kreisfläche aufweist. Der weitere Querkanal 22b erstreckt sich durch die Mediumkanäle 16b, 18b hindurch. Genauer gesagt, erstreckt sich der weitere Querkanal 22b durch alle Mediumkanäle 16b, 18b vollständig hindurch. Der weitere Querkanal 22b erstreckt sich senkrecht zur Hauptströmungsrichtung 24b des Fluids. In anderen Worten ist eine Axialrichtung des weiteren Querkanals 22b senkrecht zur Hauptströmungsrichtung 24b des Fluids ausgerichtet. Der weitere Querkanal 22b erstreckt sich in seiner Haupterstreckungsrichtung in eine Radialrichtung der Kanaleinheit 12b.
  • Der weitere Querkanal 22b ist von den Mediumkanalwandungen 26b, 28b der Kanaleinheit 12b gebildet. Der weitere Querkanal 22b durchdringt dabei die Mediumkanalwandungen 26b, 28b der Kanaleinheit 12b vollständig. Genauer gesagt, durchdringt der weitere Querkanal 22b alle Mediumkanalwandungen 26b, 28b vollständig. Die Mediumkanalwandungen 26b, 28b begrenzen den weiteren Querkanal 22b in eine Radialrichtung des weiteren Querkanals 22b. Der weitere Querkanal 22b ist mit den Mediumkanälen 16b, 18b direkt verbunden. Der weitere Querkanal 22b ist vollständig innerhalb des Wärmetauschbereichs 30b der Führungseinheit 14b angeordnet.
  • Zur Bildung des weiteren Querkanals 22b sind die Mediumkanalwandungen 26b, 28b stoffschlüssig miteinander verbunden. Die Mediumkanalwandungen 26b, 28b sind miteinander verlötet. Alternativ ist es auch denkbar, dass die Mediumkanalwandungen 26b, 28b miteinander verschweißt sind. Die Mediumkanalwandungen 26b, 28b sind dabei im Bereich des weiteren Querkanals 22b stoffschlüssig miteinander verbunden. Die Mediumkanalwandungen 26b, 28b sind über eine den weiteren Querkanal 22b umschließende Stoffschlussverbindung miteinander verbunden. Die Stoffschlussverbindung ist dabei ringförmig ausgebildet. Wie bereits erläutert, sind der Querkanal 20b und der weitere Querkanal 22b in einer Haupterstreckungsrichtung in einem Winkel von 90° zueinander ausgerichtet. Der Querkanal 20b und der weitere Querkanal 22b weisen zumindest im Wesentlichen gleiche geometrische Abmessungen auf.
  • Wie in den Figuren 7 bis 11 weiter gezeigt, umfasst der Wärmeübertrager 10b eine weitere Kanaleinheit 56b, die zu einer Führung eines weiteren zu erwärmenden Mediums, genauer gesagt von Heizungswasser, vorgesehen ist. Das Fluid ist dazu vorgesehen, das weitere zu erwärmende Medium zu erwärmen. Dies erfolgt indirekt über das in den Mediumkanälen 16b, 18b angeordnete Medium. Die weitere Kanaleinheit 56b umfasst weitere Mediumkanäle. In diesem Ausführungsbeispiel umfasst die weitere Kanaleinheit 56b sechs weitere Mediumkanäle, von denen hier nur zwei weitere Mediumkanäle 58b, 60b beschrieben werden. Die weiteren Mediumkanäle 58b, 60b sind koaxial zu den Mediumkanälen 16b, 18b der Kanaleinheit 12b angeordnet.
  • Jeder der weiteren Mediumkanäle 58b, 60b weist, in Hauptströmungsrichtung 24b betrachtet, einen ringförmigen Querschnitt auf. Jeder der weiteren Mediumkanäle 58b, 60b weist einen unterschiedlichen Durchmesser auf. Das Leitelement 32b ist konzentrisch zu den weiteren Mediumkanälen 58b, 60b angeordnet. Zwischen den weiteren Mediumkanälen 58b, 60b sind jeweils zwei Mediumkanäle 16b, 18b und einer der Fluidströmungsbereiche 48b angeordnet. Die weiteren Mediumkanäle 58b, 60b grenzen jeweils, senkrecht zu der Hauptströmungsrichtung 24b des Fluids betrachtet, an zwei Mediumkanäle 16b, 18b der Kanaleinheit 12b an.
  • Die weitere Kanaleinheit 56b umfasst einen dritten Querkanal 62b und einen vierten Querkanal 64b. Die Querkanäle 62b, 64b sind dazu vorgesehen, die weiteren Mediumkanäle 58b, 60b fluidtechnisch miteinander zu verbinden.
  • Die weitere Kanaleinheit 56b umfasst in diesem Ausführungsbeispiel genau zwei Querkanäle 62b, 64b, wobei es grundsätzlich denkbar ist, noch weitere Querkanäle zur fluidtechnischen Verbindung der Mediumkanäle 58b, 60b vorzusehen. Die Querkanäle 62b, 64b erstrecken sich mit einem Winkel von 90° zueinander. Die Querkanäle 62b, 64b sind in Hauptströmungsrichtung 24b des Fluids betrachtet in unterschiedlicher Höhe angeordnet.
  • Der dritte Querkanal 62b ist zu einer Zuleitung des zu erwärmenden Mediums, genauer gesagt zur Zuleitung des Heizungswassers, vorgesehen. Der Querkanal 62b weist einen Querschnitt auf, der eine Form einer Kreisfläche aufweist. Wie in der Figur 9 näher dargestellt, erstreckt sich der Querkanal 62b durch die Mediumkanäle 58b, 60b hindurch. Genauer gesagt, erstreckt sich der Querkanal 62b durch alle Mediumkanäle 58b, 60b vollständig hindurch. Der Querkanal 62b erstreckt sich senkrecht zur Hauptströmungsrichtung 24b des Fluids. In anderen Worten ist eine Axialrichtung des Querkanals 62b senkrecht zur Hauptströmungsrichtung 24b des Fluids ausgerichtet. Der Querkanal 62b erstreckt sich in seiner Haupterstreckungsrichtung in eine Radialrichtung der weiteren Kanaleinheit 56b.
  • Der Querkanal 62b ist von Mediumkanalwandungen 66b, 68b der weiteren Kanaleinheit 56b gebildet, von denen hier beispielhaft nur zwei näher bezeichnet und beschrieben werden. Die Mediumkanalwandungen 66b, 68b grenzen die Mediumkanäle 58b, 60b von den Mediumkanälen 16b, 18b räumlich und fluidtechnisch ab. Der Querkanal 62b durchdringt dabei die Mediumkanalwandungen 66b, 68b der Kanaleinheit 56b vollständig. Genauer gesagt, durchdringt der Querkanal 62b alle Mediumkanalwandungen 66b, 68b vollständig. Die Mediumkanalwandungen 66b, 68b begrenzen den Querkanal 62b in eine Radialrichtung des Querkanals 62b. Der Querkanal 62b ist mit den Mediumkanälen 58b, 60b direkt verbunden. Der Querkanal 62b ist vollständig innerhalb des Wärmetauschbereichs 30b der Führungseinheit 14b angeordnet.
  • Zur Bildung des Querkanals 62b sind die Mediumkanalwandungen 66b, 68b stoffschlüssig miteinander verbunden. Die Mediumkanalwandungen 66b, 68b sind miteinander verlötet. Alternativ ist es auch denkbar, dass die Mediumkanalwandungen 66b, 68b miteinander verschweißt sind. Die Mediumkanalwandungen 66b, 68b sind dabei im Bereich des Querkanals 62b stoffschlüssig miteinander verbunden. Die Mediumkanalwandungen 66b, 68b sind über eine den Querkanal 62b umschließende Stoffschlussverbindung miteinander verbunden. Die Stoffschlussverbindung ist dabei ringförmig ausgebildet.
  • Der vierte Querkanal 64b ist zu einer Ableitung des zu erwärmenden Mediums vorgesehen (Figur 11). Der Querkanal 64b ist in der Hauptströmungsrichtung 24b des Fluids betrachtet vor dem Querkanal 62b angeordnet. Der Querkanal 64b weist einen Querschnitt auf, der eine Form einer Kreisfläche aufweist. Der Querkanal 64b erstreckt sich durch die Mediumkanäle 58b, 60b hindurch. Genauer gesagt, erstreckt sich der Querkanal 64b durch alle Mediumkanäle 58b, 60b vollständig hindurch. Der Querkanal 64b erstreckt sich senkrecht zur Hauptströmungsrichtung 24b des Fluids. In anderen Worten ist eine Axialrichtung des Querkanals 64b senkrecht zur Hauptströmungsrichtung 24b des Fluids ausgerichtet. Der Querkanal 64b erstreckt sich in seiner Haupterstreckungsrichtung in eine Radialrichtung der weiteren Kanaleinheit 56b.
  • Der vierte Querkanal 64b ist von den Mediumkanalwandungen 66b, 68b der weiteren Kanaleinheit 56b gebildet. Der Querkanal 64b durchdringt dabei die Mediumkanalwandungen 66b, 68b der weiteren Kanaleinheit 56b vollständig. Genauer gesagt, durchdringt der Querkanal 64b alle Mediumkanalwandungen 66b, 68b vollständig. Die Mediumkanalwandungen 66b, 68b begrenzen den Querkanal 64b in eine Radialrichtung des Querkanal 64b. Der Querkanal 64b ist mit den Mediumkanälen 58b, 60b direkt verbunden. Der Querkanal 64b ist vollständig innerhalb des Wärmetauschbereichs 30b der Führungseinheit 14b angeordnet.
  • Zur Bildung des vierten Querkanals 64b sind die Mediumkanalwandungen 66b, 68b stoffschlüssig miteinander verbunden. Die Mediumkanalwandungen 66b, 68b sind miteinander verlötet. Alternativ ist es auch denkbar, dass die Mediumkanalwandungen 66b, 68b miteinander verschweißt sind. Die Mediumkanalwandungen 66b, 68b sind dabei im Bereich des Querkanals 64b stoffschlüssig miteinander verbunden. Die Mediumkanalwandungen 66b, 68b sind über eine den Querkanal 64b umschließende Stoffschlussverbindung miteinander verbunden. Die Stoffschlussverbindung ist dabei ringförmig ausgebildet. Wie bereits erläutert, sind der dritte Querkanal 62b und der vierte Querkanal 64b in einer Haupterstreckungsrichtung in einem Winkel von 90° zueinander ausgerichtet. Der dritte Querkanal 62b und der vierte Querkanal 64b weisen zumindest im Wesentlichen gleiche geometrische Abmessungen auf.

Claims (15)

  1. Wärmeübertrager (10a; 10b) mit zumindest einer Kanaleinheit (12a; 12b) zu einer Führung eines zu erwärmenden Mediums und mit zumindest einer Führungseinheit (14a; 14b) zu einer Führung eines Fluids, das dazu vorgesehen ist, das zu erwärmende Medium zu erwärmen, wobei die zumindest eine Kanaleinheit (12a; 12b) zumindest zwei konzentrisch zueinander angeordnete Mediumkanäle (16a; 16b, 18a; 18b) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Kanaleinheit (12a; 12b) zumindest einen Querkanal (20a; 20b, 22a; 22b) umfasst, der dazu vorgesehen ist, die zumindest zwei Mediumkanäle (16a; 16b, 18a; 18b) fluidtechnisch miteinander zu verbinden.
  2. Wärmeübertrager (10a; 10b) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der zumindest eine Querkanal (20a; 20b, 22a; 22b) zumindest im Wesentlichen senkrecht zu einer Hauptströmungsrichtung (24a; 24b) des Fluids erstreckt.
  3. Wärmeübertrager (10a; 10b) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Querkanal (20a; 20b, 22a; 22b) zumindest bereichsweise von zumindest einer Mediumkanalwandung (26a; 26b, 28a; 28b) der zumindest einen Kanaleinheit (12a; 12b) gebildet ist.
  4. Wärmeübertrager (10a; 10b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Kanaleinheit (12a; 12b) zumindest eine Mediumkanalwandung (26a; 26b) und zumindest eine weitere Mediumkanalwandung (28a; 28b) umfasst, die zumindest zu einer Bildung des Querkanals (20a; 20b, 22a; 22b) stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
  5. Wärmeübertrager (10a; 10b) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Mediumkanalwandung (26a; 26b) und die zumindest eine weitere Mediumkanalwandung (28a; 28b) zumindest über eine den Querkanal (20a; 20b, 22a; 22b) umschließende Stoffschlussverbindung miteinander verbunden sind.
  6. Wärmeübertrager (10a; 10b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Querkanal (20a; 20b, 22a; 22b) zumindest zwei Mediumkanalwandungen (26a, 28a) der Kanaleinheit (12a; 12b) vollständig durchdringt.
  7. Wärmeübertrager (10a; 10b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Kanaleinheit (12a; 12b) zumindest einen weiteren Querkanal (22a; 22b) umfasst, der dazu vorgesehen ist, die zumindest zwei Mediumkanäle (16a; 16b, 18a; 18b) fluidtechnisch miteinander zu verbinden.
  8. Wärmeübertrager (10a; 10b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Querkanal (20a; 20b, 22a; 22b) innerhalb eines Wärmetauschbereichs (30a; 30b) der Führungseinheit (14a; 14b) angeordnet ist.
  9. Wärmeübertrager (10a; 10b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Führungseinheit (14a; 14b) zumindest ein Leitelement (32a; 32b) umfasst, das zu einer Strömungsteilung des Fluids, insbesondere unmittelbar, vor einem Eintritt des Fluids in einen Wärmetauschbereich (30a; 30b) der Führungseinheit (14a; 14b) vorgesehen ist, wobei das zumindest eine Leitelement (32a; 32b), entlang einer Hauptströmungsrichtung (24a; 24b) des Fluids vor dem Eintritt in den Wärmetauschbereich (30a; 30b) der Führungseinheit (14a; 14b) betrachtet, zumindest einen abgerundeten Endbereich (34a; 34b) aufweist.
  10. Wärmeübertrager (10b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest eine weitere Kanaleinheit (56b), die zu einer Führung eines weiteren zu erwärmenden Mediums vorgesehen ist, wobei das Fluid dazu vorgesehen ist, das weitere zu erwärmende Medium zu erwärmen.
  11. Wärmeübertrager (10b) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine weitere Kanaleinheit (56b) zumindest einen weiteren Mediumkanal (58b, 60b) umfasst, der koaxial zu den zumindest zwei Mediumkanälen (16b, 18b) der Kanaleinheit (12b) angeordnet ist.
  12. Wärmeübertrager (10b) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine weitere Mediumkanal (58b, 60b), senkrecht zu einer Hauptströmungsrichtung (24b) des Fluids betrachtet, zumindest an die zumindest zwei Mediumkanäle (16b, 18b) der Kanaleinheit (12b) angrenzt.
  13. Wärmeübertrager (10b) zumindest nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine weitere Kanaleinheit (56b) zumindest zwei konzentrisch zueinander angeordnete weitere Mediumkanäle (58b, 60b) umfasst, wobei die zumindest eine weitere Kanaleinheit (56b) zumindest einen weiteren Querkanal (62b, 64b) umfasst, der dazu vorgesehen ist, die zumindest zwei weiteren Mediumkanäle (58b, 60b) fluidtechnisch miteinander zu verbinden.
  14. Heizungssystem (36a), mit zumindest einem Wärmeübertrager (10a; 10b) nach einem der Ansprüche 1 bis 13.
  15. Heizungssystem (36a) nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch zumindest eine Fluidleitung (38a; 38b, 40a; 40b), die dazu vorgesehen ist, dem Wärmeübertrager (10a; 10b) das Fluid zuzuführen, wobei ein maximaler Durchflussquerschnitt des Wärmeübertragers (10a; 10b) zumindest im Wesentlichen einem maximalen Durchflussquerschnitt der Fluidleitung (38a; 38b, 40a; 40b) entspricht.
EP16191006.2A 2016-09-28 2016-09-28 Wärmeübertrager Withdrawn EP3301389A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP16191006.2A EP3301389A1 (de) 2016-09-28 2016-09-28 Wärmeübertrager

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP16191006.2A EP3301389A1 (de) 2016-09-28 2016-09-28 Wärmeübertrager

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP3301389A1 true EP3301389A1 (de) 2018-04-04

Family

ID=57103824

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP16191006.2A Withdrawn EP3301389A1 (de) 2016-09-28 2016-09-28 Wärmeübertrager

Country Status (1)

Country Link
EP (1) EP3301389A1 (de)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1615658A (en) * 1926-05-22 1927-01-25 Earl D Sprague Heat exchanger
DE2331563B2 (de) * 1972-06-20 1976-11-11 Takayasu, Kiyosumi, Nagoya (Japan) Waermetauscher
DE2742462C3 (de) * 1977-09-21 1981-05-27 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8000 München Zylindrischer Wärmetauscher mit mehreren ineinander angeordneten Hohlzylindern
DE102014118313A1 (de) * 2014-06-23 2015-12-24 Hyundai Motor Company Wärmetauscher für Fahrzeug
DE102014015508A1 (de) * 2014-10-21 2016-04-21 Joachim Benz Wärmetauscher

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1615658A (en) * 1926-05-22 1927-01-25 Earl D Sprague Heat exchanger
DE2331563B2 (de) * 1972-06-20 1976-11-11 Takayasu, Kiyosumi, Nagoya (Japan) Waermetauscher
DE2742462C3 (de) * 1977-09-21 1981-05-27 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8000 München Zylindrischer Wärmetauscher mit mehreren ineinander angeordneten Hohlzylindern
DE102014118313A1 (de) * 2014-06-23 2015-12-24 Hyundai Motor Company Wärmetauscher für Fahrzeug
DE102014015508A1 (de) * 2014-10-21 2016-04-21 Joachim Benz Wärmetauscher

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3102899B1 (de) Strömungsapparat zur führung eines fluidstroms
EP1214514B1 (de) Fluideinleitung für ein heisses fluid in einer hohlraumstruktur
WO2007048603A2 (de) Wärmetauscher, verfahren zur herstellung eines wärmetauschers
WO2005052346A1 (de) Wärmetauscher
EP2485007A2 (de) Rippenrohrwärmeübertrager
EP1906130A2 (de) Wärmetauscher zur Abgaskühlung, Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers
DE102014202447A1 (de) Abgaswärmeübertrager
EP3585509A1 (de) Wärmeübertrager und reaktor
EP2715086B1 (de) Wärmeübertrager
DE102014203038A1 (de) Wärmeübertrager
WO2016087064A1 (de) Kraftstoffpumpe mit verbessertem förderverhalten
DE10348141B3 (de) Innerer Wärmeübertrager für Hochdruckkältemittel mit Akkumulator
EP3301389A1 (de) Wärmeübertrager
WO2009115447A2 (de) Heizgerät
EP3239641A1 (de) Flachrohr für einen wärmeübertrager
DE102015203001B3 (de) Wärmetauscheranordnung sowie Abgassystem für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs
DE102011081401B4 (de) Wärmetauscheranordnung, insbesondere für ein brennstoffbetriebenes Fahrzeugheizgerät
EP1419356B1 (de) Vorrichtung für den eintritt von heissgas in ein heizflächenrohr eines abhitzekessels
DE102004008358B4 (de) Fahrzeugheizgerät
EP2462334B1 (de) Vorwärmvorrichtung zum vorwärmen von flüssigem und/oder gasförmigem treibstoff für eine brennkraftmaschine
AT513300B1 (de) Wärmetauscher
WO2019072853A1 (de) Abgaswärmeübertrager
DE102020128707B3 (de) Fluidleitvorrichtung mit einem Fluidleitkörper
DE102005053515A1 (de) Wärmetauscher für ein Luftheizgerät
DE10203116B4 (de) Heizgerät mit einem becherförmigen Wärmeübertrager

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN PUBLISHED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20181004

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20181005